STEN-200型摩擦纳米发电机（TENG）湿度发电机测试系统

适用于湿度衰减特性测试、高湿耐受材料对比、液固摩擦 / 水伏发电、自驱动湿度传感四类实验，遵循国标 GB/T 45525.2-2025 规范。本设备专为高校材料学院、新能源科研实验室设计，攻克传统测试设备高湿漏电、弱信号采集失真、力学变量不可控、多设备数据不同步等行业痛点，是开展纳米微能源器件科研实验、样品性能标定、课题结题及学术论文数据采集的核心专用科研装备。

一、测试原理：湿度如何影响 TENG 发电

空气中水分子吸附在摩擦介质表面，形成导电水膜：

1. 中和表面摩擦电荷，降低表面电荷密度；

2. 增大介质表面漏电，电荷快速泄放；

3. 界面接触电阻下降，开路电压、短路电流、转移电荷量同步衰减。

通用规律：RH＞50% 输出明显下滑，RH＞80% 常规 PTFE / 尼龙 TENG 输出仅剩 20%~40%。

主要技术参数：

1.运行模式：水平装置分离模式 

2.★激励频率范围：1HZ-5Hz连续可调，覆盖人体低频运动、海浪、工业震动全场景低频机械能测试

3.★接触压力控制：0.5N~50N精准闭环控制，压力控制精度≤±1N；实时数显压力数值，实验全过程压力恒定

4.★运动行程：0~50mm连续可调，位移重复定位精度≤±0.5mm

5.传动结构：闭环伺服电机驱动，静音平稳；长期往复磨损稳定性高，支持万次循环耐久测试

6.测试工装：全套绝缘亚克力耐高温夹具，适配柔性薄膜、织物、块状TENG样品；兼容圆形、矩形异形发电样品固定

7.数据联动：激励参数与温湿度、电学数据时钟同步，上位机统一存储溯源

8.可编程恒温恒湿试验箱：控温 25℃固定，湿度区间 20%~95% RH 连续可调；

9.箱内绝缘夹具（PVC / 亚克力，杜绝金属支架漏电）；

10.温湿度记录仪实时记录腔体内 RH、温度。

11.线性伺服马达（接触分离模式）：固定频率 2Hz、压力 5~10N、分离间距 2mm；

12.力传感器实时校准每次接触压力，保证各组湿度测试机械能输入一致。

13.测开路电压\(V_{oc}\)、短路电流\(I_{sc}\)、转移电荷\(Q_{sc}\)；输入阻抗＞10¹⁴Ω，低漏电流适配高内阻 TENG；

• 数字示波器（≥1MHz 采样）：观测电压脉冲波形；

• 梯度负载电阻箱（1kΩ~1GΩ）：测输出功率、匹配阻抗；

• 屏蔽信号线、绝缘接线端子，减少水汽漏电干扰。

14.核心主机参数：输入阻抗≥10¹⁴Ω，专门适配摩擦纳米发电机高内阻输出特性，高湿环境无信号失真

15.测试量程：开路电压Voc：10μV-200V；精度≤0.5%FS；

16.短路电流Isc：0nA~20mA；微纳弱电流精准采集；

17.转移电荷Q：0~10μC，支持单次脉冲电荷积分；