Wir haben einen sehr einfachen Energy Harvester entworfen, der aus einem kleinen Magneten besteht, der sich in einer Spule bewegt.
Wir haben eine vibrierende Umgebung, die sich mit 12 Hz bewegt, mit 10 Millimeter Spitze-zu-Spitze. Unsere Platine wird am Rütteltisch befestigt und vergossen, um Probleme mit den auf die Platine gelöteten Komponenten zu vermeiden.
Derzeit sind nur ein Gyroskop, ein Beschleunigungssensor und ein Bluetooth-Modul darauf.
Die Probleme, die sich aus der Berichtigung ergeben, sind nicht die Hauptprobleme.
Unsere Leiterplatte muss an diesem Rütteltisch befestigt werden, der rund um die Uhr funktioniert. Wir haben festgestellt, dass unser Energy Harvester in nur zwei Wochen ca. 14 Millionen Schwingungen aushalten muss.
Wird diese enorme Vibrationszahl meinen Energy Harvester zerstören?
Sollten wir eine andere Lösung verwenden (wir dachten an eine Batterielösung, aber es gibt andere Probleme, die ich hier anspreche: Sind Lithium-Thionylchlorid-Batterien in meiner vibrierenden Umgebung verwendbar? Sind sie sicher? )?
Ich gehe davon aus, dass Ihre "10-mm-Amplitude" Spitze zu Spitze ist. Die Position kann daher als beschrieben werden
P = 5 sin(2π12t) [mm]
oder
P = 5 sin(ωt) [mm], wobei ω = 24π
Die Geschwindigkeit ist die erste Ableitung der Position:
V = 5ω cos(ωt) [mm/s]
Die Beschleunigung ist die zweite Ableitung der Position und die erste Ableitung der Geschwindigkeit:
A = -5ω 2 sin(ωt) [mm/s 2 ]
Setzen Sie unseren Wert von ω ein, ist die maximale Beschleunigung
Max. A = 5ω 2 mm/s 2 = 5(24π) 2 mm/s 2 = 28.400 mm/s 2 = 28,4 m/s 2 = 2,9 g
3 g sind nicht viel . Natürlich muss man bedenken, dass dies wiederholt angewendet wird, aber dennoch sollte es möglich sein, etwas zu entwerfen, das vielen, vielen 3-g-Zyklen standhält.
DreiStaat
Olin Lathrop
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