发明内容
[0003] 本发明提出一种微小型流体发电机，本发明采用的实施方案是：所提出的一种微小型流体发电机主要包括主体、转子、滚柱、支架、左右端盖、挡板及转换器，转子上设有动电极、主体上设有定电极，左端盖和挡板上安装有电路板和传感器，左端盖上设有定电极环和辅助定电极，挡板上设有动电极环和辅助动电极。
[0004] 主体上设有体腔，体腔的外壁由内向外依次设有定起电层和定电极组，定起电层为等厚结构，定电极组由定电极构成，定电极沿体腔的圆周方向均布；定电极由定电极体和定端子构成，定电极体嵌入于主体中，定端子位于主体左侧；定电极体与体腔的轴线平行；转子的外缘自外向内依次设有动起电层和动电极组，动起电层为等厚结构，动电极组由动电极构成，动电极沿转子的圆周方向均布，转子为阶梯结构，动电极由动电极体和动端子构成，动电极体嵌入于转子中，动端子位于转子的左侧；动电极体与转子的轴线平行。
[0005] 滚柱经支架安装在主体和转子之间，支架由侧板和隔板构成，隔板将滚柱分隔成所含滚柱数量相等的滚柱组，滚柱组的数量大于等于3；左端盖和右端盖经螺钉安装在主体的两侧，挡板经螺钉安装在转子的左侧；定电极环压接在定电极组的定端子上，动电极环压接在动电极组的动端子上；定电极环与辅助定电极经导线与左端盖上的电路板相连形成回路，动电极环与辅助动电极经导线与挡板上的电路板相连形成回路；传感器经导线与其所在的左端盖或挡板上的电路板相连。
[0006] 定电极、动电极及滚柱组的圆心角均与极间角相等，定电极的圆心角是指定电极体圆周方向弧长所对应的圆心角，动电极的圆心角是指动电极体圆周方向弧长所对应的圆心角，滚柱组的圆心角是指滚柱组中最外侧两个滚柱的经过体腔或转子圆心的切线间的夹角，极间角是指圆周方向上相邻的两个定电极之间或两个动电极之间的夹角。
[0007] 转子的端部经螺钉安装有转换器，转换器由轴套和叶片构成，转换器的功能是将流体动能转换成转子的旋转能；工作中，转子随转换器转动时，滚柱在主体和转子中间滚动，滚柱与动起电层及定起电层相互接触并滚动的过程中会产生摩擦电荷，由于不同材料吸引电子的能力不同，滚柱与动起电层和定起电层滚动接触生成异种摩擦电荷，定电极和动电极上产生感应电荷及电势差；滚柱组滚动过程中交替地与动电极和定电极重叠与分离，进而使滚柱组与动电极或定电极间的电势差交替地增加和减小，此时如动电极与辅助动电极经导线连接、定电极与辅助定电极经导线连接、或动电极和定电极与大地连接，则动电极和定电极与其所连接的辅助电极间或大地之间便产生电子交换，进而将机械能转换成电能；实际工作中，动电极环和定电极环经不同的导线组和电路板与其所连接的辅助电极连接形成回路；所生成的电能经电路板上的转换电路处理后供给传感器，传感器实时地获得流体环境温度、流体流速即转子的转速等参数，所获得的相关参数信息再经电路板上的发射单元发射出去，进而完成自供电环境监测过程。
[0008] 上述工作中，滚柱组与某个动电极或定电极重叠是指所述滚柱组的圆心角与动电极或定电极的圆心角有重叠，滚柱组与动电极或定电极对称重叠是指二者圆心角的对称中心线重合；滚柱组与某个动电极或定电极分离是指滚柱组的圆心角与动电极或定电极的圆心角无重叠。
[0009] 本发明中，各个部件间相对运动生成的电荷特性与零部件材料有关，主体、转子、左端盖、右端盖、挡板的材料为非金属绝缘材料；动起电层和定起电层的材料为相同的非金属材料，如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚酰亚胺及有机玻璃等；滚柱和支架的材料为金属或非金属，如非金属材料尼龙、金属材料铝和铜等；动电极和定电极的材料为金属，如铝或铜；具体地，如：动起电层和定起电层材料为聚四氟乙烯、滚柱的材料为铜或尼龙时，滚柱带正电荷、动起电层和定起电层带负电荷。
[0010] 本发明中，可无需动起电层和定起电层，即动起电层和定起电层的厚度可为零，此时滚柱的材料为非金属材料，如聚四氟乙烯或尼龙类非金属材料。
[0011] 优势与特色：总体结构简单、体积小，起动及摩擦阻力小，耐磨性及可靠性高，无电磁干扰；发电单元输出电压受转速影响小或无影响、发电与供电能力强。
