600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Wiegand energy harvester позволяет использовать новые технологии интернета вещей

Преобразователи частоты

UBITO, входящая в семейство технологических компаний FRABA, объявила о разработке технологии Wiegand в качестве источника энергии для интеллектуальных датчиков. После более чем двухлетних усилий в научно-исследовательском центре FRABA в Ахене (Германия) исследовательская группа продемонстрировала прототип беспроводного датчика, работающего по технологии Wiegand, который может поддерживать сети Интернета вещей (IoT). Проект включал разработку нового комбайна Wiegand, способного улавливать достаточно энергии для питания электронного блока датчика, включая высокоэффективный сверхширокополосный радиопередатчик. Это достижение (первое в мире) помогает позиционировать технологию Wiegand (которая собирает энергию от движений внешнего магнитного поля) рядом с известными методами сбора энергии, такими как солнечная энергия, пьезо- или термоэлектрика, в качестве источника энергии для сенсорных узлов в развивающемся промышленном IoT (также называемом Индустрией 4.0).

“Датчики Wiegand уже более 15 лет являются основным компонентом наших энкодеров”, — говорит Тобиас Бест, глобальный руководитель стартапа UBITO. “Хотя эта технология обеспечивает высоконадежный способ обнаружения и регистрации вращений в расходомерах и многооборотных энкодерах, мы всегда с нетерпением ждали ее более широкого потенциала, особенно для сбора энергии”.

С этой целью FRABA предприняла проект разработки, направленный на повышение энергопотребления устройств Wiegand и демонстрацию возможностей автономных датчиков, которые могли бы обнаруживать события и передавать данные по беспроводной сети в сеть Интернета вещей. Научно-исследовательский проект был проведен специалистами из FRABA и Ахенского университета прикладных наук при финансовой поддержке Министерства образования и технологий Германии. Проектной команде удалось создать новый Комбайн Wiegand — устройство, которое могло бы генерировать более чем в пятьдесят раз больше энергии, чем коммерческие датчики Wiegand.

Бест продолжает: “Такой уровень уровень

Команда выбрала систему датчиков окон для практической демонстрации сенсорного узла Интернета вещей, работающего на энергии, собранной Wiegand. На окне были установлены два комбайна Wiegand и связанная с ними электроника, а на раме — стержневые магниты. Жатки, состоящие из отрезков проволоки Виганда длиной 21 мм, окруженных медной катушкой, имеют размер батарейки типа ААА (d = 7,5 мм). Всякий раз, когда окно открывается или закрывается, комбайны пропускают магниты, вызывая резкое изменение магнитной полярности в проводах Wiegand. Количество потребляемой энергии в значительной степени не зависит от того, насколько быстро или медленно перемещается окно, что является ключевым преимуществом технологии Wiegand.

Импульсы тока, индуцируемые этими изменениями полярности, генерируют около 10 микроджоулей энергии. Ключевая цель была достигнута: количество захваченной энергии было достаточным для активации микроконтроллера и получения показаний от датчика температуры, встроенного в систему. Команда добавила сверхширокополосный (UWB) модуль передатчика, который мог передавать 134 байта данных на принимающую станцию на расстоянии 60 метров. Эта лабораторная демонстрация, которая знаменует собой веху на пути к созданию самодостаточных сенсорных узлов Интернета вещей на базе Wiegand, была представлена в апреле на выставке EnerHarv 2022 в США.

Бест заключает: “Это лабораторная демонстрация, а не коммерческий продукт. Однако, демонстрируя возможности системы, состоящей из устройств Wiegand и готовых электронных компонентов, мы надеемся вызвать интерес к замечательному потенциалу этой технологии. Учитывая, что промышленный интернет вещей, по прогнозам, вырастет в три раза в течение следующего десятилетия, будущее очень захватывающее ”.

UBITO — это недавно созданное предприятие, специализирующееся на разработке и продвижении технологий Wiegand для коммерческого и промышленного применения. Он функционирует как концептуальный инкубатор, а также занимается маркетингом сенсорных продуктов Wiegand для промышленного применения, таких как расходомеры жидкости и многооборотные поворотные энкодеры. UBITO является членом международной группы FRABA, история которой восходит к 1918 году, когда ее предшественник, Франз Баumgartner elektrische Apparate GmbH была основана в Кельне, Германия, для производства реле. Для получения дополнительной информации посетите www.ubito.com.