太原理工大学采购PDMS-100型压电摩擦纳米发电机测试系统

PDMS-100型压电材料摩擦纳米发电机测试系统

关键词：压电，摩擦，纳米，发电

前言：

PDMS-100型压电材料摩擦纳米发电机测试系统作为一种能量产生单元，在其内部的电路中，由于摩擦起电效应，两个摩擦电极性不同的摩擦材料薄层之间会发生电荷转移而使得二者之间形成一个电势差；在外部电路中，电子在电势差的驱动下在两个分别粘贴在摩擦电材料层背面的电极之间或者电极与地之间流动，从而来平衡这个电势差。摩擦纳米发电机的动力源既可以是已被人们认识的风力、水力、海浪等大能源，也可以是人的行走、身体的晃动、手的触摸、下落的雨滴等从没被人们注意过的环境随机能源，还可以是车轮的转动、机器的轰鸣等。

PDMS-100型压电材料摩擦纳米发电机测试系统利用摩擦起电效应和静电感应效应的耦合把微小的机械能转换为电能。这是一种新的技术并具有的输出性能和优点。它既用不着磁铁也不用线圈，在制作中用到的是质轻、低密度并且价廉的高分子材料。PDMS-100型压电材料摩擦纳米发电机的发明是机械能发电和自驱动系统领域的一个里程碑式的发现，这为有效收集机械能提供了一个全新的模式。

主要技术参数：

1、采样率50k/s，连续可调。

2、分辨率16bit

3、输入阻抗：1GΩ

4、输入偏置电流：+200pA

5、电压量程：10μV-200V

6、电流量程：20nA-20mA

7、电阻量程：10mΩ-200GΩ

1. 输入电压：220V 单相交流电；

2. 扭矩：1.2 牛米；

3. 有效运行长度：300mm 高精度皮带传控；

4. 定位精度：0.06mm；步进精度：0.0086mm

5. 最大运行速度：300mm/s；

6. 控制方式：电脑程序控制

7. 压力传感器：量程：0~100N，精度：+/- 0.1N

8.DAQ 数据采集卡：支持 NI 采集卡全系列，具体规格详见 NI 官网(如:USB 6002,6003 等)，可定制开发

9. 面包板光学平台尺寸: 长 600mm，宽 300mm，厚 13mm

10.频率：0-5HZ

主要配置：

1、一体式驱控步进电机

2、24V 开关电源

3、压力传感器控制器

4、运动高精度模组

5、动子

6、压力传感器(拉压双向)

7、定子

   吉时利数据电压电流采集软件

压力传感器软件

1、  测试案例：（1）CFO随机分布试验图

2、2）确定PTFE电极的厚度

根据1）选择的组分，以及确定的参数5Hz，4mm，改变正极材料PTFE的厚度，看那个厚度的输出最大（开路电压、短路电流和转移电荷）；

参考图：同上

3)     接触压力摩擦纳米发电机性能的影响 15N,30 N,50 N,75 N）

参考图：

4)     接触压力摩擦纳米发电机性能的影响 15N,30 N,50 N,75 N）

参考图：

5)      根据2）和1）确定的组分、PTFE厚度和接触力，研究频率对摩擦纳米发电机性能的影响，频率选择1Hz，2Hz，3Hz，4Hz和5Hz；（开路电压、短路电流和转移电荷）

参考图：

5）根据1）,2）和3) 确定好组分、频率、接触力和厚度，研究电极分离距离对摩擦纳米发电机性能的影响。（开路电压、短路电流和转移电荷）

参考图：同上

6）循环稳定性的研究

根据12345确定好的参数，选择5）输出结果最大的那组参数，一直循环1500s，（这部分只需要输出开路电压即可）