振動(dòng)為無(wú)線(xiàn)傳感器供電

Perpetuum公司的發(fā)電機是機電式的（不同于壓電式，有些研究人員在回收振動(dòng)能量時(shí)采用的就是這種壓電式原理），其基本結構是一個(gè)承載一對永久磁鐵的彈性梁。振動(dòng)使磁鐵產(chǎn)生運動(dòng)，而且在這對磁鐵之間安放了一個(gè)由多匝細線(xiàn)纏繞而成的線(xiàn)圈。發(fā)電機中的電路負責AC整流，并對一個(gè)電容器或超級電容器進(jìn)行充電，電容器本身又為傳感器節點(diǎn)供電。該設計能夠聚集有用的能量值，因為彈性梁是一種諧振結構，它被調諧至所有AC電動(dòng)機都會(huì )產(chǎn)生的50Hz～60Hz振動(dòng)頻率。Perpetuum產(chǎn)品的本質(zhì)就是諧振梁的設計，該彈性梁具有寬的（機械）帶寬；某一范圍內的振動(dòng)頻率將使其產(chǎn)生運動(dòng)，而且用戶(hù)無(wú)需把每個(gè)發(fā)電機調諧至一個(gè)特定的電動(dòng)機頻率。雖然有一種機械頻率調諧功能，但Perpetuum公司CEO（首席執行官）Roy Freeland聲稱(chēng)，當與“全世界所有用于驅動(dòng)機械設備的絕大多數（遠遠超過(guò)90%）AC電動(dòng)機”相連時(shí)，PMG7將立即開(kāi)始工作。Freeland認為，對于802.15.4網(wǎng)絡(luò )的推廣而言，這樣一種電源是必不可少的 ：“例如，您可以看到，當（無(wú)線(xiàn)傳感器）這一想法被介紹給工藝工程師的時(shí)候，他們對之充滿(mǎn)了熱情，但當提到‘電池’這個(gè)字眼時(shí)，他們的熱情便戛然而止了。我們知道，石油公司在其工作現場(chǎng)是不接受任何形式的電池供電型設備的?！?BR>
PMG7發(fā)電機將從一個(gè)100mg的振級產(chǎn)生高達5mW/3.3V的輸出功率。這足以滿(mǎn)足一個(gè)無(wú)線(xiàn)節點(diǎn)的供電需要，使其能夠周期性地報告諸如溫度、壓力或向發(fā)電機供能的相同振動(dòng)的頻譜等傳感器數據。來(lái)自美國的制造商RLW公司已經(jīng)采用該原理來(lái)設計其基于加速計的狀態(tài)監控傳感器節點(diǎn)。目前，它傳送的是用于遠程分析的原始加速計頻譜，不過(guò)Perpetuum公司稱(chēng)，可提供足夠的能量在傳感器內部執行FFT并報告經(jīng)過(guò)處理的數據。用戶(hù)可以把一個(gè)傳感器節點(diǎn)用螺栓緊固在電動(dòng)機、泵或風(fēng)扇外殼上，或者，他們也可以簡(jiǎn)單地臨時(shí)連接一個(gè)磁性線(xiàn)夾，以實(shí)現真正的“即時(shí)傳感器網(wǎng)絡(luò )”操作。

Perpetuum公司的目標是在大批量生產(chǎn)之后將價(jià)格控制在100歐元以下。雖然剛上市時(shí)的價(jià)格較高，但Freeland表示：“我們認為該產(chǎn)品已經(jīng)具備了與電池供電型替代方案展開(kāi)競爭的實(shí)力，當您把采用電池時(shí)的使用壽命成本以及安排維修人員更換電池的成本考慮在內時(shí)，就會(huì )體會(huì )到這一點(diǎn)?！?/P>