Czujniki zasilane wibracjami

Czujniki zasilane wibracjami

Naukowcy z Clarkson University opracowali system, który wykorzystuje wibracje wywoływane przez ruch samochodowy na moście do zasilania sieci bezprzewodowych czujników monitorujących jego konstrukcję. Bez użycia jakichkolwiek baterii.

Nowy system ‘zbiera’ wibracje przy pomocy rurowego liniowego generatora z rdzeniem powietrznym, który reaguje na jedną z naturalnych częstotliwości wibrowania konstrukcji mostu. Za każdym razem, gdy po moście jedzie samochód, cała konstrukcja wpada w wibracje, które generator przetwarza na prąd zasilający czujniki.

W każdym z czujników, dostarczony z generatora prąd przemienny (AC) jest przetwarzany na prąd stały (DC). Następnie energia jest kumulowana do momentu, gdy uda się jej zgromadzić na tyle, by wykonać zaprogramowane zadanie. Gdy czujnik zgromadzi dość energii, wykonuje zarówno pomiar, jak i bezprzewodową transmisję danych.

„Hermetycznie zamknięty bezprzewodowy czujnik zasilany wibracjami konstrukcji mostu może pracować bezobsługowo przez całe dekady, zapewniając ciągły monitoring takich parametrów, jak: oblodzenie, natężenie ruchu, oraz stan struktury mostu,” – powiedział profesor Edward S. Sazonov z wydziału inżynierii elektrycznej i komputerowej Clarkson University, który wraz z profesorem Pragasen’em Pillay’em wynalazł tę metodę.

Eksperyment, który miał wykazać użyteczność tej koncepcji został przeprowadzony w czerwcu 2007 roku na mości RT11 w Potsdam, w stanie New York.

Gdy energia przekazana z generatora do czujnika, staje się wystarczająca, przełącza się on ze stanu czuwania, dokonuje pomiaru temperatury, a następnie przesyła bezprzewodowo wynik. Moduł odbiorczy, podłączony do komputera, przechwytuje dane i wyświetla na ekranie: czas pomiaru, numer identyfikacyjny czujnika i wartość zmierzonej temperatury.

Naukowcy pracują obecnie nad wykorzystaniem swojego pomysłu do zasilania czujników zamontowanych w samochodach osobowych.

(lk)