功率提高120%!哈工程这项研究让物联网传感器实现弱磁“自发电”
作者 | 龙江知事2022-03-17

当下,社会生活各领域的智能化发展离不开物联网,而对物联网技术起决定性作用的传感器始终面临能量供应的难题。近日,哈尔滨工程大学一支深耕磁传感器和探测领域研究的团队,设计研发了一种新型弱磁能收集器结构,可使传感器无需安装电池实现“自发电”,且输出功率比传统磁能收集结构提高约120%。

据介绍,以往使用电池供电的传感器,需要人们及时更换电池才能保证传感器正常工作,这为传感网络运行带来诸多不便。面对传感器供电的棘手问题,近年来,研究者们尝试利用磁场能量收集技术来代替电池为无线传感器供电,悬臂梁式的磁-机-电(MME) 俘能器件应运而生,但其一般只对大于5个Oe的磁场有较好的能量收集效果。但人体可接触的安全磁场是不高于1个Oe弱磁场环境,由此研究设计新的器件结构,提高磁场俘能器件的弱磁响应十分必要。

研究相关示意图

研究相关示意图 供图 哈尔滨工程大学

日前,哈工程水声学院“海洋磁传感器和探测”团队青年教师储昭强副教授作为第一作者、通讯作者,在能源材料领域国际著名期刊《先进能源材料》发表的学术论文“两端夹持磁-力-电俘能器件中显著增强的弱磁能量回收性能”,在能源材料领域产生了重要影响。该论文提出了一种两端夹持式的谐振结构,为磁场能量收集技术提供了一种新的思路,其二阶工作模式降低了磁性质量块的动能,在增加磁铁体积的情况下大大提升了系统在弱场条件下的输出性能。实验表明,相同激励条件下,该能量收集器的输出功率比传统悬臂梁式结构提高了约120%,完全可以使没有安装电池的传感器正常工作,并与手机终端进行通信连接。


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