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振動發電機測試平台設計

上網時間: 2011年08月02日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:發電機  VEPG  感測器網路  能量採集  永磁 

應用實例

將可穿戴式感測器系統裝在自行車運動員不同體位(手腕、胸部、腳踝)上,在不同的騎行速度下,估計出自行車運動員的能量輸出。圖2顯示了這種應用產生圖形。借助這些感測器來評估能源輸入,設立起發電量與心跳的關聯。


圖2:彩色圖形顯示自行車運動員身體上不同感測器位置的能源發電量。

利用產生的數據,透過模擬工具在設立原型之前對要模擬的早期原型進行運算,如圖3所示。這樣可以在設計中進行必要的調整,在設立原型之前對VEPG進行最佳化。


圖3:從虛擬原型中獲得的模擬數據。


圖3:從虛擬原型中獲得的模擬數據。

設立原型後,可以使用功能測試系統重現元件正常工作環境的振動,真實運動參數就是在這種環境中應用於元件。所有參數都會產生振幅和頻率的變化,產生的電壓可以進行原位測試,並根據分配的功能傳送至要驅動的系統。

基於此設計計畫,可以生產出能夠驅動典型心率監測器中感測器的元件,運動員經常用它們來監測活動水準。這些可穿戴式系統一般採用2032型電池供電,這種電池可提供測量數據並傳送至類似手表顯示螢幕所需的2mW功率。而透過運動員自身的運動, VEPG元件可產生同等水準的功率。

普萊默的原型是採用其超細線材產品製造的核心技術所開發。小型VEPG元件採用20至60微米金屬線,線圈匝數為5千至1萬。根據不同的振動情況,這些元件可以產生2至10mW的功率,完全替代2016型和2032型電池。

VEPG元件也能很好的用於輪胎壓力監測感測器等其他類型的應用上 。此外,能量感測器非常適用於遠端存取無需維護的網路。這種網路還可透過專用網頁實現遠端基礎設備監測,應用於物聯網領域。


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