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纳米发电机阵列测试解决方案

纳米发电机是利用纳米尺度的材料和结构,将微小的物理变化引起的机械能/热能转换电能的装置。 纳米发电机主要分为三个类型: 1)压电纳米发电机:利用氧化锌纳米线的压电和半导体性能,把形变产生的机械能转化成电能。 2)摩擦纳米发电机:不同电子束缚能力的材料互相摩擦,产生电荷分离 和输出电流。 3)热释电纳米发电机:通过热敏材料的温差引发的热点效应导致电荷分离和输出电流,将热能转化为电能。 作为世界上最小的发电机,让微型设备可以在不使用电池的情况下进行供电成为可能。它的发明对植入式医疗设备、穿戴式设备、无线通信、无线传感等应用领域具有重要的意义。 此外,纳米发电机也是人类开发海洋的“蓝色能源”的重要里程碑。

配置专属产品方案
纳米发电机阵列测试解决方案
方案介绍
可支持课程实验
推荐实验室配置
成功案例推荐
纳米发电机阵列测试解决方案
纳米发电机阵列测试解决方案
面对大规模阵列的纳米发电机的测试难题,NI提供了最佳的测试解决方案:在单个PXI机箱中可支持高达136个点的纳米机发电机电压特性的同步测试。对于不同纳米发电机的特性,NI提供了MΩ到GΩ输入阻抗和不同电压范围的接线盒选择。专为动态信号采集而设计的声音与振动模块可以实现6个通道的电荷特性测试。
136

个点的电压特性同步测试

6

个通道的电荷特性测试

方案优势
国内顶尖研究所认可,多项前沿研究使用

国内顶尖研究所认可,多项前沿研究使用

紧凑的设计,支持超大规模阵列测试

紧凑的设计,支持超大规模阵列测试

丰富的硬件模块选择,满足各种测试需求

丰富的硬件模块选择,满足各种测试需求

灵活、可定制化软件

灵活、可定制化软件

测试遇到的挑战
产生的电流小
产生的电流小

根据纳米发电的技术特点,在研究过程中需要 评估单位面积下由机械能转换为电能的效率, 通常需要测量产生的电压、电流及功率信号。 一般纳米发电机产生的电压会在几伏至几十伏,而电流只有μA甚至nA级别,产生的功率会在 mW甚至μW级别。对测试设备的精度和稳定性提出了很高的要求。

信号转瞬即逝,难以捕捉
信号转瞬即逝,难以捕捉

在纳米发电机的实际应用场景中,机械运动通常是在很短的时间按内完成的,需要进行同步的信号采集。每个阵列单元产生的峰值电流、峰值电压和峰值功率是评估纳米发电机的关键指标。采样率不足的测量设备会导致错失信号尖峰点,从而对待测器件产生错误的判断。

阵列规模不断扩大,通道数不足
阵列规模不断扩大,通道数不足

目前纳米发电机已经进入实际应用的研究阶段,为了提供足够的发电量,压力传感阵列的规模 越来越大。传统的台式仪表体积大,通道数少,且成本高昂。仪器之间难以准确地对齐采样时 钟实现同步采集。

产生的电流小
信号转瞬即逝,难以捕捉
阵列规模不断扩大,通道数不足
解决方案说明
解决方案说明
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