清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Machine condition monitoring enabled by broad range vibration frequency detecting triboelectric nano-generator (TENG)-based vibration sensors

振动 摩擦电效应 声学 材料科学 信号(编程语言) 加速度计 悬臂梁 弹簧(装置) 微电子机械系统 发电机(电路理论) 刚度 电子工程 计算机科学 功率(物理) 结构工程 工程类 光电子学 物理 复合材料 操作系统 程序设计语言 量子力学
作者
Idiris Mehamud,Pär Marklund,Marcus Björling,Yijun Shi
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:98: 107292-107292 被引量:56
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2022.107292
摘要

Vibration analysis is an efficient method to monitor machine condition status. Different types of vibration sensors, such as microelectromechanical, and piezoelectric accelerometers have been used to measure vibrations, but face the problems of relying on external power and high cost. Recently, triboelectric nano-generator (TENG)-based vibration sensors have attracted attention to solve these problems. However, previous studies on TENG-based mechanical vibration sensors are limited to a low-frequency range (less than 200 Hz), which is below industry machine condition monitoring requirements (often 10–1000 Hz). This work aims at enabling TENG-based vibration sensors for higher frequencies and a broad range of frequency detection through structural design supported by numerical simulations. Numerical simulation results indicate that the frequency detection range is controlled by structural design and can be easily expanded for high-frequency detection by reducing the size and improving the shape of the structure. Spring-assisted TENG-based vibration sensors with the possibility of detecting the vibration within 0–1200 Hz, which covers the major mechanical failures and imperfections in vibrational frequency ranges, are prepared according to the structural design and numerical simulation results. The experimental results show that the developed sensor successfully detects signals within the frequency range of 0–1200 Hz. Due to optimized structural symmetry and effective spring stiffness, the two spring-assisted (TS) structures generate higher electric signal output (up to 200 V and 0.9 µA). The prepared TENG vibration sensors are further compared with a high-quality commercial vibration sensor in terms of vibrational signal response and detecting bearing defects. The results show that the prepared TENG vibration sensors can provide at least the same function as the commercial vibration sensor and demonstrate a promising potential to detect machine working conditions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
脑洞疼应助xp1911采纳,获得10
6秒前
zxq完成签到 ,获得积分10
13秒前
邓代容完成签到 ,获得积分10
27秒前
牛黄完成签到 ,获得积分10
32秒前
mengmenglv完成签到 ,获得积分0
47秒前
naczx完成签到,获得积分0
57秒前
1分钟前
1分钟前
小白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
西山菩提完成签到,获得积分10
1分钟前
wmz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
云锋发布了新的文献求助10
1分钟前
你才是小哭包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小白完成签到 ,获得积分10
1分钟前
杨天天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无限的雨梅完成签到 ,获得积分10
2分钟前
coding完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
调皮的笑阳完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Ji发布了新的文献求助100
2分钟前
晴天霹雳3732完成签到,获得积分10
2分钟前
Ray完成签到 ,获得积分10
2分钟前
细心的如天完成签到 ,获得积分10
2分钟前
陈A完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Ji发布了新的文献求助10
2分钟前
怕黑的音响完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Much完成签到 ,获得积分10
2分钟前
走啊走应助科研通管家采纳,获得30
3分钟前
3分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
cc完成签到 ,获得积分10
3分钟前
科研路上互帮互助,共同进步完成签到 ,获得积分10
3分钟前
sadh2完成签到 ,获得积分10
3分钟前
清清清发布了新的文献求助10
3分钟前
翁雁丝完成签到 ,获得积分10
3分钟前
清清清完成签到 ,获得积分10
3分钟前
柯彦完成签到 ,获得积分10
3分钟前
顺利问玉完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599910
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685655
关于积分的说明 14838769
捐赠科研通 4673228
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538396
邀请新用户注册赠送积分活动 1505574
关于科研通互助平台的介绍 1471001