弗拉巴子公司宣布Wiegand能源收集技术取得突破
潜力巨大的原型:全球首个基于Wiegand技术的无线物联网传感器节点。(左:两个Wiegand收割机在条形磁铁(在白色外壳内)和带有微控制器,温度传感器和UWB发送模块的发送板之间。右图:位于60米外的接收站,通过无线电收集数据)。
Wiegand技术是由Fraba集团公司将智能传感器作为能源来源。今年9月,在母公司位于德国的研发中心工作了两年多之后,Fraba成员UBITO宣布Wiegand技术取得了突破:一个团队展示了一个可以参与工业4.0网络的无线传感器原型,这是世界上第一个能量收集。
传感器节点的能量来源
Wiegand技术从外部磁场的运动中收集能量。该项目包括创建一个新的Wiegand收割机,它可以捕获足够的能量来驱动新的传感器的电子组件,包括一个高效的超宽带无线电发射器。这一成就Wiegand技术在太阳能、压电和热电等已建立的能量收集方法中,成为工业4.0传感器节点的能量来源。
UBITO研究团队选择了一种窗口传感器系统,用于由wiegand收集的能量驱动的工业4.0传感器节点的实际演示。参与者在窗户上安装了两台Wiegand收割机和相关的电子设备,框架上安装了条形磁铁。收集器由21毫米长的Wiegand导线制成,周围环绕着铜圈,每当窗户打开或关闭时,收集器就会通过磁铁,引发导线的磁极突然变化。
传递的能量在很大程度上与窗户移动的速度无关。这些极性反转引起的电流脉冲产生了大约10微焦耳的能量。这实现了一个关键目标Fraba-捕获的能量足以激活微控制器并从系统内置的温度传感器收集读数。研究小组增加了一个超宽带发射模块,可以将134字节的数据传输到60米外的接收站。
今年4月,UBITO在EnerHarv 2022上展示了这个实验室演示,这是一个展示最新能源收集趋势和创新的年度活动。该演示标志着迈向自给自足的基于wiegand的工业4.0传感器节点的新里程碑。15年来,Wiegand传感器一直是UBITO产品的核心部分,具有更充分的潜力有待探索。
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