摩擦电-电磁混合雨量传感器

自供电边坡监测

融合摩擦纳米发电与电磁发电，降雨监测同时实现自供电，摆脱外接电源，更适合野外滑坡现场长期部署。

Zexu, Zuo · Xianhong, Shen · 宋琨

Micromachines 2025

参数信息

测量误差

5 %

工作温度上限

90 °C

工作湿度上限

90 %

TENG 最大输出功率

57.5 nW

EMG 最大输出功率

110.25 mW

技术优势

无需外接电源

传感器将降雨的机械能转化为电能，TENG 与 EMG 协同发电，直接为监测系统供电，摆脱对电池或市电的依赖。

野外环境稳定

在温度低于 90 °C 和湿度低于 90% 的条件下仍能稳定工作，能够适应滑坡隐患区常见的温湿变化。

测量精度够用

雨量测量误差低于 5%，足以满足滑坡监测中对降雨量信息的实时感知需求。

应用场景

• 滑坡监测：无需外接电源，直接布设在边坡隐患点，持续感知降雨量变化，支撑滑坡预警。
• 无线传感网络：自供电特性使节点摆脱电池更换，适合长期无人值守，可直接作为野外无线传感网络的雨量感知终端。
• 野外自供电设备：利用降雨能量转化为电能，集成在设备中实现能源自给，满足野外无电网环境下的持续工作要求。