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振动能量采集供电的无线传感器设计和制作

任朝阳  曹自平  朱洪波  
【摘要】:本文就无线传感网(WSN)的能量供给问题,提出了采集环境中的振动能量这一解决方案。在无线传感环境中振动广泛存在,通过适当的方法把这些能量回收再利用转换为电能,则可使无线传感器摆脱电池供电的束缚。本文主要做了两方面工作:一是采集环境中振动能量的器件的设计;二是低功耗无线传感器节点的设计。对振动发电性能的测试表明,振动加速度为0.3g时,随着振动频率的增加,发电器的开路电压先增加,当振动频率为14.7Hz时达到最大值7.16V,然后快速减小。输出功率在外接负载为51kΩ时,达到最大值,且此时输出功率为32.12μW。对传感器工作耗电情况的测试表明,传感器电路的主要耗电在无线传输这段时间,电流为13.3m A,时间为0.1ms。

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