申请/专利权人：杭州电子科技大学

申请日：2022-04-19

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114674348B

主分类号：G01D5/16

分类号：G01D5/16;G01D5/20;G01D5/24;G01L9/02;G01L17/00;G01B7/14;H02N1/04;B60C23/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.07.15#实质审查的生效;2022.06.28#公开

摘要：本发明公开了基于摩擦纳米发电机的幅度和频率双参数传感解耦系统，采用并联的电阻型传感器与电感型传感器构成谐振探测电路，通过电阻型传感器感受力的大小变化，电感型传感器感受物体位置的变化。再使用摩擦纳米发电机与谐振探测电路串联，为系统供电，组成幅度和频率双参数传感解耦系统。在对系统输出解耦的过程中，首先测量电感型传感器的输出频率及功率与测量物品距离的变化关系，再测量系统的输出幅度与测量物品距离和重量的变化关系，最后利用已知的标定物距离和重量，结合系统输出频率和幅度的变化，通过查表的方式解耦得到测量的距离和力值。

主权项：1.基于摩擦纳米发电机的幅度和频率双参数传感解耦系统，其特征在于：该系统包括摩擦纳米发电机、电阻型传感器和电感型传感器；电阻型传感器与电感型传感器并联，构成谐振探测电路，探测距离值与力值；摩擦纳米发电机与谐振探测电路串联，为系统供电；系统输出参数的解耦方法包括以下步骤：步骤1、部署摩擦纳米发电机和电感型传感器，固定金属物体的重量，改变金属物体的位置，记录电感型传感器的输出频率及功率，得到距离-频率关系表和距离-频率功率关系表；再部署完整的双参数传感解耦系统，依次改变金属物体的位置和重量，记录系统的输出幅度，得到距离-重量-幅度关系表；步骤2、在所述双参数传感解耦系统附近放置一个重量及位置已知的标定物，将此时系统输出信号的幅度和频率分别作为基准幅度AS和基准频率FS；步骤3、使用该双参数传感解耦系统进行距离和力的检测，将系统输出信号作为测量幅度AT和测量频率测量频率FT，在步骤4中进行数据解耦；步骤4、依次对距离值和力值进行解耦：s4.1、使用基准频率FS减去测量频率FT，得到频率差值△F；然后通过查找距离-频率关系表，分别得到基准频率FS和测量频率FT对应的距离值Xs和XT，列出频率随距离变化的方程，并根据距离-频率功率关系表找到在距离值Xs下功率值最大的频率Fmax，然后使用功率值最大的频率Fmax减去频率差值△F，将结果代入频率随距离变化的方程中，求解出测量频率所对应的距离值，即解耦得到测量的距离值X；s4.2、根据步骤s4.1解耦得到的测量距离值X与步骤3中的测量幅度AT，在距离-重量-幅度关系表中找到对应关系下的重量值，即解耦得到测量的力值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 杭州电子科技大学 基于摩擦纳米发电机的幅度和频率双参数传感解耦系统

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