CN220188540U - 一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置 - Google Patents
一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220188540U CN220188540U CN202321663113.0U CN202321663113U CN220188540U CN 220188540 U CN220188540 U CN 220188540U CN 202321663113 U CN202321663113 U CN 202321663113U CN 220188540 U CN220188540 U CN 220188540U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power generation
- friction nano
- crank
- driving device
- principle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 4
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，包括箱体，所述箱体内设有固定座和曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆和滑块，所述曲柄与连杆一端相连，连杆另一端与滑块相连，所述滑块与固定座滑动连接，所述滑块、固定座的滑动面涂覆有纳米导电层；所述曲柄下部设有连接轴，该连接轴通过限位杆穿出箱体底部，所述限位杆连接在固定座上。本申请测速器驱动装置采用摩擦纳米发电技术，不需要外部电源，可以自行发电，无需电池，使驱动装置更为便捷和经济；并可以适用于多种场合进行测速，包括高速运动、高温、高压等环境，具有很好的适应性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及测速驱动技术领域，具体涉及一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置。
背景技术
首先，摩擦纳米发电原理是通过机械摩擦或振动等方式，使纳米材料发生微小变形，从而引发表面电荷的分离和移动，进而产生电能的一种技术。这种技术具有可再生、可持续、小型化等优点，在多个领域有着广泛的应用前景。纳米材料是摩擦纳米发电技术的核心，其表面积大、比表面积高、表面能低等特性使其能够在微小变形下产生高电荷分离效应，从而提高摩擦纳米发电的效率和输出功率。纳米材料可以是碳纳米管、石墨烯、纳米线等多种纳米结构材料。
现有测速器主要包括旋转式、霍尔式、光电式和超声波式等多种类型。旋转式测速器是一种常见的机械测速器，其结构一般由旋转主体、测速电路和输出信号处理电路等组成。该类型传感器通过机械接触实现测速，其中一些传感器需要进行接触润滑来减少磨损。但是，由于机械接触会产生摩擦和磨损，因此旋转式传感器在高速、高精度和高寿命方面存在缺陷。其他类型的测速器虽然能够避免机械磨损和接触，但它们需配备更复杂的电路和软件算法来实现测速，同时成本也较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供了一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，结构相对简单，不需要复杂的机械部件，使得其制造和维护成本更低。
为实现上述目的，本申请提出一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，包括箱体，所述箱体内设有固定座和曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆和滑块，所述曲柄与连杆一端相连，连杆另一端与滑块相连，所述滑块与固定座滑动连接，所述滑块、固定座的滑动面涂覆有纳米导电层；所述曲柄下部设有连接轴，该连接轴通过限位杆穿出箱体底部，所述限位杆连接在固定座上。
进一步的，所述固定座的纳米导电层与单相宽量程计量模块相连。
进一步的，所述单相宽量程计量模块与主控芯片相连。
进一步的，所述单相宽量程计量模块通过整流二极管与超级电容相连。
进一步的，所述箱体上开有用于容纳OLED显示屏的条形孔，所述OLED显示屏与主控芯片相连。
更进一步的，所述固定座两侧设有限位条，限位条之间为与滑块摩擦连接的滑槽。
更进一步的，所述连接轴与限位杆之间设有轴承。
更进一步的，穿出箱体的连接轴与待测速部件相连。
作为更进一步的，所述单相宽量程计量模块型号为JSY-MK-1031。
作为更进一步的，所述主控芯片型号为STM32F103ZET6。
本实用新型采用的以上技术方案，与现有技术相比，具有的优点是：本申请测速器驱动装置采用摩擦纳米发电技术，不需要外部电源，可以自行发电，无需电池，使驱动装置更为便捷和经济；并可以适用于多种场合进行测速，包括高速运动、高温、高压等环境，具有很好的适应性和稳定性。其结构相对简单，不需要复杂的机械部件，使得制造和维护成本更低。
附图说明
图1为测速器驱动装置结构原理图；
图2为测速器驱动装置的箱体内部俯视图；
图3为测速器驱动装置的箱体内部结构图；
图4为测速器驱动装置的箱体外部仰视图；
图5为固定座和曲柄摇杆机构连接示意图。
其中：1、箱体，2、固定座，3、限位条，4、连杆，5、曲柄，6、限位杆，7、滑块，8、条形孔，9、连接轴。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1-5所示，本实施例提供一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，包括位于箱体内的固定座、STM32主控芯片、曲柄摇杆机构、单相宽量程计量模块；所述箱体为长方体形状，将各部件进行合理的安装又不占用多余的空间。所述曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆和滑块，所述曲柄与连杆一端相连，连杆另一端与滑块相连，所述滑块与固定座滑动连接，所述滑块、固定座的滑动面涂覆有纳米导电层，通过摩擦纳米发电原理产生电能；所述曲柄下部设有连接轴，该连接轴通过限位杆穿出箱体底部，所述限位杆连接在固定座上。生活中常见的测速应用都为圆周运动，通过曲柄摇杆机构将往复运动转换为圆周运动，以使得到更广泛的应用。
本装置将各部件均安装在箱体内，使用时通过连接轴安装在应用场所的相应位置即可，不用对应用场所进行较大的改动，提高了安装便捷性。当连接轴带动曲柄进行旋转时，其旋转运动通过连杆转换为滑块的往复运动，所述滑块与固定座的纳米导电层产生电流。单相宽量程计量模块通过导线与固定座的纳米导电层连接，测量实时电压并通过串口发送给主控芯片，主控芯片将实时电压值转换为速度值，通过OLED显示屏进行显示。
本申请不需要外部电源，可以自生电流，因此减少了对传统电源的依赖，降低了能源的消耗和成本，也减少了电池更换的频率。该装置的自生电特性也意味着它不会产生任何有害物质，具有较低的能耗和较长的使用寿命。因此，是一种环保节能的技术，符合当前社会的可持续发展理念。该装置可以通过测量电流的变化来获取速度，具有实时监测的能力。这对于需要实时监测运动速度的应用领域非常重要，如工业制造、运动健身等。由于该装置不需要外部电源，且能够自生电流，因此可以应用于各种场合，如低功率便携设备、无线传感器网络等。其具有的自生电和可测速特性使其具有广泛的适用性。
同时，为了拓展该装置的使用场所，单相宽量程计量模块通过整流二极管与超级电容相连，采用超级电容存电，可以有效的进行续航，在一些没有电的场所使用，提高了该装置的可持续性。纳米导电层位于箱体内，不会受到外界环境的影响，提高了该装置的可靠性。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，其特征在于，包括箱体，所述箱体内设有固定座和曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆和滑块，所述曲柄与连杆一端相连，连杆另一端与滑块相连，所述滑块与固定座滑动连接，所述滑块、固定座的滑动面涂覆有纳米导电层；所述曲柄下部设有连接轴，该连接轴通过限位杆穿出箱体底部，所述限位杆连接在固定座上。
2.根据权利要求1所述一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，其特征在于，所述固定座的纳米导电层与单相宽量程计量模块相连。
3.根据权利要求2所述一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，其特征在于，所述单相宽量程计量模块与主控芯片相连。
4.根据权利要求2所述一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，其特征在于，所述单相宽量程计量模块通过整流二极管与超级电容相连。
5.根据权利要求3所述一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，其特征在于，所述箱体上开有用于容纳OLED显示屏的条形孔，所述OLED显示屏与主控芯片相连。
6.根据权利要求1所述一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，其特征在于，所述固定座两侧设有限位条，限位条之间为与滑块摩擦连接的滑槽。
7.根据权利要求1所述一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，其特征在于，所述连接轴与限位杆之间设有轴承。
8.根据权利要求1所述一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，其特征在于，穿出箱体的连接轴与待测速部件相连。
9.根据权利要求2所述一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，其特征在于，所述单相宽量程计量模块型号为JSY-MK-1031。
10.根据权利要求3所述一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置，其特征在于，所述主控芯片型号为STM32F103ZET6。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321663113.0U CN220188540U (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321663113.0U CN220188540U (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220188540U true CN220188540U (zh) | 2023-12-15 |
Family
ID=89111702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321663113.0U Active CN220188540U (zh) | 2023-06-28 | 2023-06-28 | 一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220188540U (zh) |
-
2023
- 2023-06-28 CN CN202321663113.0U patent/CN220188540U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhong et al. | An easily assembled electromagnetic‐triboelectric hybrid nanogenerator driven by magnetic coupling for fluid energy harvesting and self‐powered flow monitoring in a smart home/city | |
| Fang et al. | A high-performance triboelectric-electromagnetic hybrid wind energy harvester based on rotational tapered rollers aiming at outdoor IoT applications | |
| Zhao et al. | A heaving point absorber-based ocean wave energy convertor hybridizing a multilayered soft-brush cylindrical triboelectric generator and an electromagnetic generator | |
| Xie et al. | A high-speed and long-life triboelectric sensor with charge supplement for monitoring the speed and skidding of rolling bearing | |
| CN103967942B (zh) | 一种温度自监测球轴承 | |
| CN207049193U (zh) | 一种永磁偏置磁悬浮单元及磁悬浮电机 | |
| Zhao et al. | Hybridized triboelectric‐electromagnetic nanogenerator for wind energy harvesting to realize real‐time power supply of sensor nodes | |
| CN101527528A (zh) | 旋转摩擦发电机 | |
| CN108680201A (zh) | 一种基于摩擦纳米发电机的转速、角度测量仪 | |
| CN204131203U (zh) | 一种无线传感器网络节点的自供电装置 | |
| Gao et al. | Self-powered vibration sensor based on the coupling of dual-mode triboelectric nanogenerator and non-contact electromagnetic generator | |
| Mu et al. | Functional structure enhanced synergistic sensing from triboelectric–electromagnetic hybrid nanogenerator for self-powered rotating speed monitoring | |
| CN114877918A (zh) | 一种集成自供电传感装置 | |
| CN220188540U (zh) | 一种基于摩擦纳米发电原理的测速器驱动装置 | |
| CN204061540U (zh) | 一种带一体化监测装置的高速球轴承 | |
| CN203856902U (zh) | 一种具有自测量***的球轴承 | |
| He et al. | Breeze-activated wind speed sensor with ultra-low friction resistance for self-powered gale disaster warning | |
| Shi et al. | A flexible-contact electromagnetic-triboelectric hybrid nanogenerator for rotational energy harvesting and speed monitoring of the downhole motor | |
| CN112968585B (zh) | 一种具备转矩测量能力的高减速比谐波磁齿轮减速器 | |
| Xu | A sliding-structure direct-current triboelectric nanogenerator based on the air breakdown effect for running monitoring | |
| CN210442392U (zh) | 基于摩擦纳米的旋转圆柱体式涡轮钻具自驱动转速传感器 | |
| CN209953819U (zh) | 高速智能电主轴 | |
| Wu | Self-Powered Rotary Speed Sensor for Bearing Monitoring Based on Triboelectric Nanogenerator | |
| CN207974930U (zh) | 用于行走轮上的自供电装置 | |
| CN201812615U (zh) | 一种角度电位器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |