基于折纸结构的摩擦电-电磁复合风速传感器研究

基于折纸结构的摩擦电-电磁复合风速传感器研究

李 龙1,2   纪红宇1,2   王晨3   胡慧娟1，2(通讯作者)    金 滔1,2    田应仲1,2

(1.上海大学 机电工程与自动化学院；2上海市智能制造及机器人重点实验室；3.国网武汉市黄陂区供电公司)

摘 要：本文基于三浦折纸结构和摩擦纳米发电机原理,设计了一种具有自供电功能的复合风速传感器,实现了自然环境中风能向电能的转换，并根据折纸结构受圆柱轮-旋转模块的按压而折叠时所产生的摩擦电信号,实现风速准确测量；沿圆周分布的折纸 TENG能量转换组件具有较快的充电效率;将摩擦静电感应与电磁感应技术相结合,提高了能量收集效率,实现了自供电；与商用风速仪的测量对比，其风速测量范雨为(2-10)m/s,测量准确度>95%。

关键词：传感器;折纸结构;摩擦纳米发电机;风速信号表征;自供电