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基于新型混淆压电发电机和摩擦纳米发电机实现自供电无线传感

  • 产品时间:2022-10-21 20:07
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简要描述:http://sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520311290 克日 西安交通大学微纳制造与测试技术国际互助团结实验室蒋庄德院士、赵立波教授课题组和新加坡国立大学Chengkuo Lee教授课题组互助提出了由新型混淆压电发电机(PEG)和摩擦纳米发电机(TENG)振动模块组成的自供电无线传感节点(WSN)该事情以振念头制联合了压电能量收集和摩擦电加速度传感。...

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本文摘要:http://sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520311290 克日 西安交通大学微纳制造与测试技术国际互助团结实验室蒋庄德院士、赵立波教授课题组和新加坡国立大学Chengkuo Lee教授课题组互助提出了由新型混淆压电发电机(PEG)和摩擦纳米发电机(TENG)振动模块组成的自供电无线传感节点(WSN)该事情以振念头制联合了压电能量收集和摩擦电加速度传感。

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http://sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520311290

克日西安交通大学微纳制造与测试技术国际互助团结实验室蒋庄德院士、赵立波教授课题组和新加坡国立大学Chengkuo Lee教授课题组互助提出了由新型混淆压电发电机(PEG)和摩擦纳米发电机(TENG)振动模块组成的自供电无线传感节点(WSN)该事情以振念头制联合了压电能量收集和摩擦电加速度传感。PEG与TENG碰撞时不仅体现出宽频带振动行为而且通过施加轴向力具有调频能力提高了振动情况适应性。

在1g加速度25 Hz下PEG谐振平均输出功率为6.5 mW通过倍压整流电路可点亮30盏串联LEDs。通过结构优化和简朴的信号处置惩罚电路该自供电TENG加速度计具有良好的线性度、敏捷度。该WSN基于Arduino nano的MCU和Zigbee的RF组成经由精简硬件和低占空比的低功耗设计平均功耗降至3.86 mW。基于TENG和PEG混淆振念头制以PEG作为能量源TENG作为自供电加速度传感单元实现了WSN自主可连续自供电并通过一个虚拟现实(VR)列车监控模拟验证了自供电WSN在列车状态监控方面的可行性和恶劣情况下物联网应用的辽阔前景。

该研究结果以“Self-sustained autonomous wireless sensing based on a hybridized TENG and PEG vibration mechanism”为题揭晓在微纳能源领域顶级期刊Nano Energy(影响因子16.602)上。论文第一作者为机械工程学院博士生王路西安交通大学为第一作者单元兼通讯单元机械学院赵立波教授和新加坡国立大学Chengkuo Lee教授为配合通讯作者。

该项研究事情获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金和新加坡国立大学Edge项目等资助。

在偏远地域和恶劣情况中使用的许多机械、车辆和设备如矿山钻孔、桥梁、铁轨等在运行历程中存在着富厚的振动能量特别是在低频段。因而振动能量收集在无线传感节点(WSNs)供电中发挥了重要作用。

另一方面设备的振动状态需要WSNs实时监测并定期将加速度信息无线发射至上位机而基于摩擦电的加速度计设计具有重要应用前景。由于WSNs中微控制器单元(MCU)和射频(RF)收发器功率消耗较大因而如何实现WSNs供电的自给自足仍然是一个庞大挑战。

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泉源:西安交大


本文关键词:基于,新型,混淆,压电,发电机,和,摩擦,koko体育app下载,纳米

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