CN114465518A - 基于齿轮结构的摩擦发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于齿轮结构的摩擦发电系统，包括齿轮、检测电极和检测仪器，所述齿轮适于在啮合转动时产生摩擦电荷，所述检测电极与所述齿轮相连，所述检测电极适于在所述摩擦电荷作用下产生电流信号，所述检测仪器与所述检测电极电性连接，所述检测仪器适于监测所述电流信号。本发明具有抗噪音干扰能力强，故障分析精度高的优点。

Description

基于齿轮结构的摩擦发电系统

技术领域

本发明涉及设备诊断技术领域，具体地，涉及一种基于齿轮结构的摩擦发电系统。

背景技术

旋转机械设备是工业生产的动力传输枢纽，在旋转机械设备工作时需要对旋转机械设备进行有效的故障诊断，相关技术中的故障诊断系统通过收集齿轮齿面摩擦产生的噪声对旋转机械设备进行故障诊断，容易受到环境中噪音的干扰，影响监测效果。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

相关技术中的齿轮故障诊断系统通过收集齿轮齿面摩擦产生的噪声并对收集到的噪声进行分析以提取各种故障特征从而对齿轮传动装置进行故障诊断，相关技术对非平稳信号以及强噪声干扰信号的提取依然存在不足，故障分析精度较低。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种基于齿轮结构的摩擦发电系统。

本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统，包括齿轮，所述齿轮适于在啮合转动时产生摩擦电荷；检测电极，所述检测电极与所述齿轮相连，所述检测电极适于在所述摩擦电荷作用下产生电流信号；检测仪器，所述检测仪器与所述检测电极电性连接，所述检测仪器适于监测所述电流信号。

本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统抗噪音干扰能力强，故障分析精度高的优点。

在一些实施例中，所述基于齿轮结构的摩擦发电系统包括电滑环，所述电滑环包括转动部和静止部，所述转动部相对所述静止部可转动，所述齿轮与所述转动部相连，所述检测电极和所述转动部电连接。

在一些实施例中，所述检测电极包括第一电极和第二电极，所述齿轮包括轮齿，所述轮齿包括第一齿和第二齿，所述第一电极与所述第一齿相连，所述第二电极与所述第二齿相连，所述转动部具有第一旋转接头和第二旋转接头，所述静止部具有第一固定接头和第二固定接头，所述第一旋转接头与第一电极相连，所述第二旋转接头与所述第二电极相连，所述第一固定接头的一端与所述第一旋转接头电性相连，所述第二固定接头的一端与所述第二旋转接头电性相连，所述第一固定接头和所述第二固定接头与所述检测仪器相连，所述第一电极和所述第二电极适于在所述齿轮啮合转动时产生交流电信号。

在一些实施例中，所述基于齿轮结构的摩擦发电系统包括第一导电环，所述第一电极有多个，所述第一齿有多个，多个所述第一齿沿着所述齿轮的周向间隔布置，多个所述第一电极一一对应地设在多个所述第一齿上，且多个所述第一电极与所述第一导电环电性连接，所述第一导电环与所述第一旋转接头电性连接。

在一些实施例中，所述基于齿轮结构的摩擦发电系统包括第二导电环，所述第二电极有多个，所述第二齿有多个，多个所述第二齿沿着所述齿轮的周向间隔布置，多个所述第一齿和多个所述第二齿沿着所述齿轮的周向交替排布，多个所述第二电极一一对应地设在多个所述第二齿上，且多个所述第二电极与所述第二导电环电性连接，所述第二导电环与所述第二旋转接头电性连接。

在一些实施例中，所述齿轮包括轮齿，所述轮齿包括第一齿面、第二齿面和齿顶面，所述齿顶面连接在所述第一齿面和所述第二齿面之间，且所述第一齿面和所述第二齿面相对布置，所述检测电极设在所述第一齿面和所述第二齿面的其中一者上。

在一些实施例中，所述第一齿面为啮合工作面，所述检测电极设在所述第二齿面上。

在一些实施例中，所述基于齿轮结构的摩擦发电系统包括绝缘层，所述绝缘层与所述检测电极贴合相连，且所述检测电极位于所述齿轮和所述绝缘层之间。

在一些实施例中，所述齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合传动并适于产生摩擦电荷，所述检测电极与所述第一齿轮和所述第二齿轮的其中一者相连。

在一些实施例中，所述基于齿轮结构的摩擦发电系统在使用时包括以下故障诊断步骤：

S1：利用检测电极测量齿轮在不同转速下的电流信号；

S2：对不同转速下的所述电流信号取均方根值；

S3：以所述齿轮转速为横坐标，以对应地电流信号的均方根值为总坐标绘制曲线；

S4：分析所述曲线并进行故障判断。

附图说明

图1是本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统的结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图3是图1中轮齿的剖视示意图。

图4是第一状态的啮合示意图。

图5是第二状态的啮合示意图。

图6是第三状态的啮合示意图。

图7是第四状态的啮合示意图。

图8是电压均方值-转速表。

图9是转速为150rpm情况下的电压-时间表。

图10是转速为300rpm情况下的电压-时间表。

图11是转速为450rpm情况下的电压-时间表。

图12是转速为600rpm情况下的电压-时间表。

附图标记：

齿轮1；轮齿11；第一齿111；第二齿112；第一齿面1101；第二齿面1102；齿顶面1103；第一齿轮101；第二齿轮102；

检测电极2；第一电极21；第二电极22；

电滑环3；静止部31；第一固定接头311；第二固定接头312；转动部32；第一旋转接头321；第二旋转接头322；

第一环41；第二环42；

检测仪器5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图描述本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统。

如图1至图7所示，本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统包括齿轮1、检测电极2和检测仪器5。

齿轮1适于在啮合转动时产生摩擦电荷。具体地，齿轮1与不同材料的齿轮1或齿条啮合传动时相互摩擦，并在摩擦中产生电子的定向移动从而形成摩擦电荷，摩擦电荷集聚在齿轮1的表面。

检测电极2与齿轮1相连，检测电极2适于在摩擦电荷作用下产生电流信号。具体地，检测电极2与齿轮1的表面相连以引导齿轮1表面的摩擦电荷沿着检测电极2流出，当摩擦电荷从沿着上检测电极2定向流动时产生电流信号。

如图4至图7所示，齿轮1啮合的过程中从前至后具有第一状态、第二状态、第三状态和第四状态，齿轮1沿着图4至图7中所示的n方向旋转。

如图4所示，在第一状态，第一齿轮101和第二齿轮102还未发生啮合摩擦，第一齿轮101和第二齿轮102表面电荷均匀分布，此时第一齿轮101表面处于电中和状态从而不显电性，检测电极2的电位为零电位。

如图5所示，在第二状态，第一齿轮101和第二齿轮102发生啮合摩擦，此时第一齿轮101表面的负电荷沿着图5中所示的b方向定向移动且积聚在啮合摩擦处，为了保持电中和状态，第一齿轮101表面的正电荷沿着图5中所示的a方向经过检测电极2和检测仪器5定向流动，从而在检测仪器5中产生电流，由于检测仪器5接地，所以检测电极2处显正电。

如图6所示，在第三状态，第一齿轮101和第二齿轮102即将分离，第一齿轮101表面多余的正电荷已经完全流出第一齿轮101，所以第一齿轮101和第二齿轮102的表面电荷均匀分布，此时第一齿轮101表面处于电中和状态从而不显电性，电位为零电位。

如图7所示，在第四状态，第一齿轮101和第二齿轮102完全分离，由于第二齿轮102表面的正电荷不能将第一齿轮101中的负电荷吸引从而约束在啮合摩擦处，此时第一齿轮101内部的负电荷沿着图7中所示的d方向定向移动至检测电极2处，为了保持电中和状态，正电荷沿着图7中所示的c方向经过检测仪器5定向流动至检测电极2中与检测电极2中的负电荷中和，从而在检测仪器5中产生电流，由于检测仪器5接地，所以检测电极2处显负电。

检测仪器5与检测电极2电性连接，检测仪器5适于监测电流信号。具体地，检测仪器5与检测电极2电连接以检测电流信号，检测仪器5包括微电位计和放大电路。

本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电通过检测齿轮1啮合传动时摩擦产生的摩擦电荷分析齿轮1啮合传动时的工作情况，不易受到环境噪音的影响，从而具有检测抗噪音干扰能力强，故障分析精度高的优点。

在一些实施例中，基于齿轮结构的摩擦发电系统包括电滑环3，电滑环3包括转动部32和静止部31，转动部32相对静止部31可转动，齿轮1与转动部32相连，检测电极2和转动部32电连接。

具体地，电滑环3的转动部32与检测电极2相连，齿轮1旋转时，转动部32与齿轮1同步转动，且相对与齿轮1静止以供转动部32与检测电极2连接。电滑环3的静止部31与检测仪器5相连，当齿轮1旋转时，检测仪器5静止，电滑环3的静止部31相对于检测仪器5以供静止部31与检测仪器5连接。

由此，检测电极2与检测仪器5之间通过电滑环3相连，当检测电极2随齿轮1转动时检测电极2与检测仪器5保持连接。

在一些实施例中，检测电极2包括第一电极21和第二电极22，齿轮1包括轮齿11，轮齿11包括第一齿111和第二齿112，第一电极21与第一齿111相连，第二电极22与第二齿112相连，转动部32具有第一旋转接头321和第二旋转接头322，静止部31具有第一固定接头311和第二固定接头312，第一旋转接头321与第一电极21相连，第二旋转接头322与第二电极22相连，第一固定接头311的一端与第一旋转接头321电性相连，第二固定接头312的一端与第二旋转接头322电性相连，第一固定接头311和第二固定接头312与检测仪器5相连，第一电极21和第二电极22适于在齿轮1啮合转动时产生交流电信号。

具体地，第一齿111和第二齿112交错布置，当齿轮1啮合传动时，第一齿111和第二齿112交错摩擦，由于第一齿111与第二齿112的摩擦不同步，所以第一齿111上积聚的摩擦电荷和第二齿112上积聚的摩擦电荷不同，导致第一齿111表面的电位与第二齿112表面的电位不同，即第一齿111和第二齿112间产生电位差。

第一电极21与第一齿111相连，第二电极22与第二齿112相连，第一电极21通过第一旋转接头321与电滑环3相连，电滑环3将第一旋转接头321和第一固定接头311导通从而第一固定接头311与第一电极21导通，第二电极22通过第二旋转接头322与电滑环3相连，电滑环3将第二旋转接头322和第二固定接头312导通从而第二固定接头312与第二电极22导通，第一固定接头311和第二固定接头312与检测仪器5相连。

由此，当齿轮1啮合转动时，第一齿111和第二齿112交错摩擦导致第一齿111和第二齿112上的电位不同，第一齿111、检测仪器5、第二齿112见形成闭合回路从而使检测仪器5能够检测第一齿111和第二齿112间的电位差，并根据第一齿111和第二齿112间的电位差得到齿轮1啮合转动时产生交流电信号。

在一些实施例中，基于齿轮结构的摩擦发电系统包括第一导电环41，第一电极21有多个，第一齿111有多个，多个第一齿111沿着齿轮1的周向间隔布置，多个第一电极21一一对应地设在多个第一齿111上，且多个第一电极21与第一导电环41电性连接，第一导电环41与第一旋转接头321电性连接。

具体地，第一导电环41与齿轮1共轴布置且与齿轮1固定连接，第一导电环41具有导电性，第一导电环41与多个第一电极21电性相连从而使第一导电环41与第一电极21的电位相同。

在一些实施例中，基于齿轮结构的摩擦发电系统包括第二导电环42，第二电极22有多个，第二齿112有多个，多个第二齿112沿着齿轮1的周向间隔布置，多个第一齿111和多个第二齿112沿着齿轮1的周向交替排布，多个第二电极22一一对应地设在多个第二齿112上，且多个第二电极22与第二导电环42电性连接，第二导电环42与第二旋转接头322电性连接。

具体地，第一导电环41与齿轮1共轴布置且与齿轮1固定连接，第一导电环41具有导电性，第一导电环41与多个第一电极21电性相连从而使第一导电环41与第一电极21的电位相同。

可以理解的是，当齿轮1啮合传动时，在同一时刻只有一个第一齿111和一个第二齿112进行摩擦啮合，其他的第一齿111和第二齿112由于电中和，表面不聚集摩擦电荷所以不显电性，所以第一导电环41的电位即为正在啮合摩擦的第一齿111的电位，第二导电环42的电位即为正在啮合摩擦的第二齿112的电位。

由此，检测仪器5与第一导电环41电性相连从而检测第一导电环41的电位即可获得正在啮合摩擦的第一齿111的电位，检测仪器5与第二导电环42电性相连从而检测第二导电环42的电位即可获得正在啮合摩擦的第二齿112的电位。

第一导电环41和第二导电环42与齿轮1共轴布置且与齿轮1相连，由于齿轮1与旋转部共轴布置，所以第一导电环41和第二导电环42与旋转部共轴布置，第一旋转接头321与第一导电环41间通过导线电连接，第二旋转接头322与第二导电环42间通过导线电连接。

由此，当齿轮1转动时，第一导电环41和第二导电环42随着齿轮1转动，旋转部也随着第一导电环41和第二导电环42转动，从而防止第一旋转接头321与第一导电环41之间的导线和第二旋转接头322与第二导电环42之间的导线扭转在一起。

在一些实施例中，齿轮1包括轮齿11，轮齿11包括第一齿面1101、第二齿面1102和齿顶面1103，齿顶面1103连接在第一齿面1101和第二齿面1102之间，且第一齿面1101和第二齿面1102相对布置，检测电极2设在第一齿面1101和第二齿面1102的其中一者上。

具体地，齿轮1为渐开线齿轮1，齿轮1的外周侧设有轮齿11，轮齿11为渐开线轮齿，轮齿11在齿轮1的圆周方向具有第一齿面1101和第二齿面1102，轮齿11在齿轮1的一个圆周方向上具有第一齿面1101，轮齿11在齿轮1的另一个圆周方向上具有第二齿面1102，轮齿11在径向外周侧具有齿顶面1103。检测电极2与第一齿面1101和第二齿面1102的其中一者相连且完全覆盖在第一齿面1101和第二齿面1102的其中一者的外侧。

由此，一方面检测电极2与齿轮1间接触面积较大使得更多的摩擦电荷能够通过检测电极2流入检测仪器5中，从而提高了本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统的精度，另一方面检测电极2靠近齿轮1啮合摩擦的位置，缩短了摩擦电荷从啮合摩擦处流动至检测电极2中的时间，从而提高了本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统的响应速度。

在一些实施例中，第一齿面1101为啮合工作面，检测电极2设在第二齿面1102上。

具体地，第一齿面1101为啮合工作面，即齿轮1正向转动时，第一齿面1101与传动件啮合摩擦并产生摩擦电荷，第二齿面1102为非啮合工作面，即齿轮1正向转动时，第二齿面1102与传动件不接触。

由此，检测电极2位于第二齿面1102上并包覆在第二齿面1102的表面，避免了齿轮1在啮合摩擦时磨损检测电极2，从而提高了本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统的寿命。

在一些实施例中，基于齿轮结构的摩擦发电系统包括绝缘层，绝缘层与检测电极2贴合相连，且检测电极2位于齿轮1和绝缘层之间。

具体地，绝缘层位于检测电极2背离第二齿面1102的一侧，绝缘层贴合与检测电极2背离第二齿面1102的一面并完全包覆在检测电极2的表面。

由此，当齿轮1工作环境的空气中存在悬浮颗粒时，绝缘层隔绝检测电极2与空气，从而避免检测电极2中的电荷转移至悬浮颗粒中从而影响本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统的检测精度。

在一些实施例中，齿轮1包括第一齿轮101和第二轮102，第一齿轮101和第二轮102啮合传动并适于产生摩擦电荷，检测电极2与第一齿轮101和第二轮102的其中一者相连。

具体地，本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统包括第一齿轮101和第二轮102，第一齿轮101和第二轮102是渐开线齿轮1，且第一齿轮101和第二轮102啮合传动，第一齿轮101和第二轮102的材料不同，使得在第一齿轮101和第二轮102啮合传动时第一齿轮101和第二轮102相互摩擦从而产生摩擦电荷。

由此，检测电极2与第一齿轮101和第二轮102的其中一者相连，从而本发明实施例的基于齿轮结构的摩擦发电系统通过检测第一齿轮101和第二轮102相互摩擦产生的摩擦电荷，得到第一齿轮101和第二轮102啮合传动的工作状态信息。

在一些实施例中，检测电极2与第一齿轮101相连，第一齿轮101为被动轮，第二齿轮102为主动轮。由此，检测电极2在检测第一齿轮101的工作状态时不影响第二齿轮102的工作。

在一些实施例中，基于齿轮结构的摩擦发电系统在使用时包括以下故障诊断步骤：

S1：利用检测电极2测量齿轮1在不同转速下的电流信号。具体地，第一齿轮101和第二轮102在啮合传动时具有不同的转速，在不同转速下检测仪器5能够检测出不同的电流信号。

S2：对不同转速下的电流信号取均方根值。具体地，对不同转速下第一电极21和第二电极22间的电位差取均方根值得到电压均方根值以进行后续的数值分析。

S3：以齿轮1转速为横坐标，以对应地电流信号的均方根值为总坐标绘制曲线。由此，如图8所示，根据电压均方根值和转速绘制电压均方根值-转速曲线，获得齿轮1的转速与电流信号的均方根值的关系，从而可以根据电流信号的均方根值估算齿轮1转速。

S4：分析曲线并进行故障判断。具体地，如图9至图12所示，绘制不同转速下的电压-时间曲线，对不同转速下的电压-时间曲线进行时域波形分析、FFT频谱分析、功率谱分析、倒频谱分析、包络解调分析、高阶谱分析、谱峭度分析等获得不同故障缺陷下的特征信号，从而在持续检测齿轮1齿面摩擦产生的电信号时根据不同故障缺陷下的特征信号对旋转机械设备进行故障诊断。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于齿轮结构的摩擦发电系统，其特征在于，包括：

齿轮，所述齿轮适于在啮合转动时产生摩擦电荷；

检测电极，所述检测电极与所述齿轮相连，所述检测电极适于在所述摩擦电荷作用下产生电流信号；

检测仪器，所述检测仪器与所述检测电极电性连接，所述检测仪器适于监测所述电流信号。

2.根据权利要求1所述的基于齿轮结构的摩擦发电系统，其特征在于，包括电滑环，所述电滑环包括转动部和静止部，所述转动部相对所述静止部可转动，所述齿轮与所述转动部相连，所述检测电极和所述转动部电连接。

3.根据权利要求2所述的基于齿轮结构的摩擦发电系统，其特征在于，所述检测电极包括第一电极和第二电极，所述齿轮包括轮齿，所述轮齿包括第一齿和第二齿，所述第一电极与所述第一齿相连，所述第二电极与所述第二齿相连，所述转动部具有第一旋转接头和第二旋转接头，所述静止部具有第一固定接头和第二固定接头，所述第一旋转接头与第一电极相连，所述第二旋转接头与所述第二电极相连，所述第一固定接头的一端与所述第一旋转接头电性相连，所述第二固定接头的一端与所述第二旋转接头电性相连，所述第一固定接头和所述第二固定接头与所述检测仪器相连，所述第一电极和所述第二电极适于在所述齿轮啮合转动时产生交流电信号。

4.根据权利要求3所述的基于齿轮结构的摩擦发电系统，其特征在于，包括第一导电环，所述第一电极有多个，所述第一齿有多个，多个所述第一齿沿着所述齿轮的周向间隔布置，多个所述第一电极一一对应地设在多个所述第一齿上，且多个所述第一电极与所述第一导电环电性连接，所述第一导电环与所述第一旋转接头电性连接。

5.根据权利要求4所述的基于齿轮结构的摩擦发电系统，其特征在于，包括第二导电环，所述第二电极有多个，所述第二齿有多个，多个所述第二齿沿着所述齿轮的周向间隔布置，多个所述第一齿和多个所述第二齿沿着所述齿轮的周向交替排布，多个所述第二电极一一对应地设在多个所述第二齿上，且多个所述第二电极与所述第二导电环电性连接，所述第二导电环与所述第二旋转接头电性连接。

6.根据权利要求1所述的基于齿轮结构的摩擦发电系统，其特征在于，所述齿轮包括轮齿，所述轮齿包括第一齿面、第二齿面和齿顶面，所述齿顶面连接在所述第一齿面和所述第二齿面之间，且所述第一齿面和所述第二齿面相对布置，所述检测电极设在所述第一齿面和所述第二齿面的其中一者上。

7.根据权利要求6所述的基于齿轮结构的摩擦发电系统，其特征在于，所述第一齿面为啮合工作面，所述检测电极设在所述第二齿面上。

8.根据权利要求1所述的基于齿轮结构的摩擦发电系、统，其特征在于，包括绝缘层，所述绝缘层与所述检测电极贴合相连，且所述检测电极位于所述齿轮和所述绝缘层之间。

9.根据权利要求1-8中所述的基于齿轮结构的摩擦发电系统，其特征在于，所述齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合传动并适于产生摩擦电荷，所述检测电极与所述第一齿轮和所述第二齿轮的其中一者相连。

10.根据权利要求9所述的基于齿轮结构的摩擦发电系统，其特征在于，在使用时包括以下故障诊断步骤：

S1：利用检测电极测量齿轮在不同转速下的电流信号；

S2：对不同转速下的所述电流信号取均方根值；

S3：以所述齿轮转速为横坐标，以对应地电流信号的均方根值为总坐标绘制曲线；

S4：分析所述曲线并进行故障判断。

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