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无需电源或电池的传感器能源来自环境

传感器发送数据,但自身没有电源。(资料来源:Christine Daniloff,麻省理工学院)
传感器发送数据,但自身没有电源。(资料来源:Christine Daniloff,麻省理工学院)
无需更换电池,也无需单独供电,即可获得当前温度等测量值。这意味着传感器可以更好地定位并提供连续数据。
Science

麻省理工学院开发了一种自供电传感器,它不从电缆或电池中获取所需的电能,而是从周围环境中获取。

这为将传感器放置在最合适的位置提供了全新的可能性。无需铺设额外的电压正确的电缆,也无需更换电池或充电电池进行维护。

例如,需要在带电电缆周围形成磁场。因此,可将传感器放置在通往电动机的电缆上。

抽头磁场对电缆内部电阻的改变很小,但始终为测量和传感器数值提供电流。

使用中的成熟技术

在设计中,有三点必须与传统电源不同。

这种方式无法为电子设备的启动提供更高的电压。集成电路和晶体管可以储存必要的能量。只有这样,整个系统才能启动。

能量本可以储存在电池中,但电池的使用寿命有限。但我们使用了电容器。这些电容器非常耐用,可以在一定时间内储存大量能量,以至于传感器可以开始自行获取能量并发送测量数据。

最后但同样重要的是,内置微控制器必须确保传感器的智能控制。如果有足够的能量,就会记录和传输数据。如果能量减少,传感器就会暂停,直到再次获得足够的能量。

因此,不仅在机器中,而且在智能家居环境中,有针对性地使用传感器来提高效率,都可以采用全新的形式--通过一个不起眼的部件来挖掘磁场。

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Mario Petzold, 2024-01-23 (Update: 2024-01-23)