随着息化技术的飞速发展,人类社会正从传统的工业时代向信息时代过渡,各个领域对传感器的需求与日俱增,需要传感器来获取大量信息,这就对传感器提出了更高的要求。传统的传感器主要由金属、半导体、陶瓷等制作而成,制作工艺和结构比较复杂,且成本较高。而柔性聚合物传感器普遍采用高分子材料,具有一定的柔软性和柔韧度,生产和加工成本较低。基于摩擦起电的原理,柔性聚合物材料可制作成用于电机转速测量和电机姿态评估的传感器。本文主要研究工作如下:基于柔性传感技术,针对测量电机转速这一应用设计一种传感器模型,并采用有限元分析法对模型内部进行静电场仿真,基于仿真结果设计一种传感器样机,进行初步实验。通过改变小球数量、铜箔电极数量来进行实验,在不同的转速下监测样机的稳定性,确定最佳工作区间以及精度。再将样机的应用扩展至监测电机平衡上,当一些无人机、数控机床、机器人、汽车等机械设备运动时,其内部电机也会产生姿态变动,此时该传感器也可以起到收集电机姿态变化的信号的功能。经过仿真分析确定样机尺寸,制作了一种基于柔性传感技术的电机转速测量传感器样机,搭建实验平台进行试验,确定实际效果,并与现有的测量方法进行比较。摩擦纳米发电机的原理导致样机的信号输出比较小,且容易受到工频干扰,在信号采集上需要设计一个采集电路,包括信号放大和滤波等功能。首先,对样机的可行性进行初步测试,发现样机在旋转时,PTFE球可以稳定地与铜箔电极周期性地接触摩擦,输出一个正弦波的信号,且电压幅值为伏特级别。接下来,将样机固定在实验平台上,分别进行单PTFE球和双PTFE球的对比实验,双电极和四电极的对比试验,改变PTFE球大小的实验以及样机的加减速实验,通过以上几组实验分析出影响样机的输出特性的几种因素,并确定一种最接近真实转速的方案,且该方案所测得的电机转速与真实电机转速基本一致。最后,对样机的平衡性进行实验,用于监测电机的姿态,试验结果表明,在电机姿态变化时,样机能准确反映变化的方向及大小。以上实验表明,基于柔性传感技术的电机转速测量传感器能够准确测量电机转速并分析电机姿态,与理论相一致。