Brezžični senzorski sistem s kinetičnim pretvornikom energije v obliki vijaka

smlogo color

Osrednja tema raziskave je brezžični senzorski sistem, integriran v vijak. Ta meri senzorske signale, jih obdela in pošlje sistemu za obdelavo podatkov meritev. Elektronski sistem v vijaku dela brez baterije. Kinetično energijo vibracij z elementa za pritrditev pretvori v električno energijo, to pa uporabi za pripravo in obdelavo senzorskih signalov. Senzor se navzven ne razlikuje od običajnega vijaka.

Področje uporabe z robustno konstrukcijo

Najpomembnejši scenarij uporabe je uporaba vijaka v vozilih na različnih mestih vgradnje. Primeri uporabe sistema: ključavnica varnostnega pasu, mesto za pritrditev prikolic in zlasti senzorji okoli gonila in motorja vozila. Prah in pljuski vodi ne bi smeli vplivati na sam vijak, zato je vijak načeloma mogoče uporabljati v zahtevnih delovnih pogojih. Ohišje mora biti zato v največji možni meri neprepustno.

Tudi pri različnih skrajnih temperaturah okolice, na primer med delovanjem pozimi/poleti, in uporabo vozila v različnih geografskih območjih, mora biti sistem stabilen in neodvisen od temperaturnih vplivov, zlasti glede raztezanja materiala. Zaradi omejenega prostora mora biti sistem čim manjši.

Izzivi pri razvoju

V vozilu prihaja do vibracij z različnimi amplitudami in frekvencami. Pretvorniki energije zato ustvarijo izmenične napetosti z različnimi amplitudami in frekvencami. Zlasti pri izredno šibkih vibracijah je mogoče ustvariti zelo nizke izmenične napetosti. Običajni usmerniki lahko izredno majhne napetosti usmerijo le z velikimi izgubami. Potrebni pretvorniki DC-DC morajo biti izredno učinkoviti in prikazati dobro delovanje pri zagonu. Pretvorniki energije in sistemi za upravljanje energije morajo biti optimizirani za določena frekvenčna območja vibracij. Poleg tega predstavljajo pri razvoju pretvornika energije znatne ovire tudi mehanske lastnosti in uporaba v kovinskem okolju.

Raziskovalni projekt univerze Technische Universität Chemnitz in podjetja IK Elektronik GmbH

RUTRONIK, elektronski gradbeni elementi,

Podružnica v Ljubljani

Motnica 5, 1236 Trzin, Slovenia

Tel. +386 1 561 09-80

www.rutronik.com

Več o članku si preberite v PDF reviji!

 

Sorodni članki

Zadnji članki

Dnevi robotike

FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO 26. — 28. marec 2024 Dogodek DIR24 poteka v obliki robotskega hekatona, na katerem lahko sodelujejo vsi študenti Univerze v Ljubljani. Izziv, ki...

Nagrada za prijaznost podnebju

CDP je podjetje FANUC ocenil kot "A-Seznam"

Svet mehatronike 45 (1-2024)

Pozdravljeni drage bralke in dragi bralci revije Svet mehatronike! Izgleda, da se svet vrti vedno hitreje. Pa s tem ne mislim vrtenja našega planeta, pač pa uvajanje novih tehnologij. V tokratni številki revije Svet mehatronike boste namreč lahko prebrali, kako umetna inteligenca (AI) pomaga pri iskanju novih materialov.

Želite biti na tekočem z najnovejšimi novicami?

Radi bi vas slišali! Prosimo, izpolnite svoje podatke in ostali bomo v stiku. Tako preprosto je!