振動為無線傳感器供電

Perpetuum公司的發(fā)電機(jī)是機(jī)電式的（不同于壓電式，有些研究人員在回收振動能量時采用的就是這種壓電式原理），其基本結(jié)構(gòu)是一個承載一對永久磁鐵的彈性梁。振動使磁鐵產(chǎn)生運(yùn)動，而且在這對磁鐵之間安放了一個由多匝細(xì)線纏繞而成的線圈。發(fā)電機(jī)中的電路負(fù)責(zé)AC整流，并對一個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(jié)點(diǎn)供電。該設(shè)計(jì)能夠聚集有用的能量值，因?yàn)閺椥粤菏且环N諧振結(jié)構(gòu)，它被調(diào)諧至所有AC電動機(jī)都會產(chǎn)生的50Hz～60Hz振動頻率。Perpetuum產(chǎn)品的本質(zhì)就是諧振梁的設(shè)計(jì)，該彈性梁具有寬的（機(jī)械）帶寬；某一范圍內(nèi)的振動頻率將使其產(chǎn)生運(yùn)動，而且用戶無需把每個發(fā)電機(jī)調(diào)諧至一個特定的電動機(jī)頻率。雖然有一種機(jī)械頻率調(diào)諧功能，但Perpetuum公司CEO（首席執(zhí)行官）Roy Freeland聲稱，當(dāng)與“全世界所有用于驅(qū)動機(jī)械設(shè)備的絕大多數(shù)（遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過90%）AC電動機(jī)”相連時，PMG7將立即開始工作。Freeland認(rèn)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(dāng)（無線傳感器）這一想法被介紹給工藝工程師的時候，他們對之充滿了熱情，但當(dāng)提到‘電池’這個字眼時，他們的熱情便戛然而止了。我們知道，石油公司在其工作現(xiàn)場是不接受任何形式的電池供電型設(shè)備的?！?BR>
PMG7發(fā)電機(jī)將從一個100mg的振級產(chǎn)生高達(dá)5mW/3.3V的輸出功率。這足以滿足一個無線節(jié)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(jī)供能的相同振動的頻譜等傳感器數(shù)據(jù)。來自美國的制造商RLW公司已經(jīng)采用該原理來設(shè)計(jì)其基于加速計(jì)的狀態(tài)監(jiān)控傳感器節(jié)點(diǎn)。目前，它傳送的是用于遠(yuǎn)程分析的原始加速計(jì)頻譜，不過Perpetuum公司稱，可提供足夠的能量在傳感器內(nèi)部執(zhí)行FFT并報告經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)。用戶可以把一個傳感器節(jié)點(diǎn)用螺栓緊固在電動機(jī)、泵或風(fēng)扇外殼上，或者，他們也可以簡單地臨時連接一個磁性線夾，以實(shí)現(xiàn)真正的“即時傳感器網(wǎng)絡(luò)”操作。

Perpetuum公司的目標(biāo)是在大批量生產(chǎn)之后將價格控制在100歐元以下。雖然剛上市時的價格較高，但Freeland表示：“我們認(rèn)為該產(chǎn)品已經(jīng)具備了與電池供電型替代方案展開競爭的實(shí)力，當(dāng)您把采用電池時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(nèi)時，就會體會到這一點(diǎn)?！?/P>