随着物联网时代的到来,大量传感器需要被布设到日常生活中,用以监测环境中的参数。而纳米发电机作为新兴的能量采集方式,逐渐被应用到各个方面。本文将纳米发电机和传感器集成到一起,提出了一种基于高效率纳米发电机的自供电智能传感系统。其中纳米发电机作为电源为传感器供电,传感器采集环境中的参数进行监测。论文的主要研究内容安排如下:首先,本文对高效率纳米发电机的结构模型和工作机制进行了详细地介绍,其创新点在于创造性地引入了一层富含电解质离子的凝胶作为中间层,起到存储和转移电荷的作用。同时,还对高效率纳米发电机的模型进行探究,得出了它的工作原理。并通过相应的理论推导来对它的输出性能进行分析。为了验证它的“高效率”,本文还对高效率纳米发电机的输出性能进行实验验证,包括开路电压、短路电流和负载特性等。实验表明,与传统结构的纳米发电机相比,开路电压由160V提升到260V,短路电流由28μA提升到90μA,内阻约为2.5MΩ,功率密度高达78m W/m~2,它的输出性能有了明显地提高。其次,本文对自供电智能传感系统的整体结构模型和工作机制进行了详细地介绍,整个传感系统主要包括三个部分:能量采集模块、能源管理模块和信息传输模块。同时本文对整个传感系统的应用进行了探讨,包括对人声、轴承损伤和铁轨异物的监测。实验表明,传感系统对于这些情况都有明显的监测效果,为传感系统的落地提供了较为明确的证据。