宽带低频振动能采集器驱动的无线传感节点

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宽带低频振动能采集器驱动的无线传感节点

贺学锋, 李思宇, 张闯, 齐睿

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贺学锋, 李思宇, 张闯, 齐睿. 宽带低频振动能采集器驱动的无线传感节点[J]. 电子科技大学学报, 2016, 45(2): 215-220.

引用本文:

贺学锋, 李思宇, 张闯, 齐睿. 宽带低频振动能采集器驱动的无线传感节点[J]. 电子科技大学学报, 2016, 45(2): 215-220.

HE Xue-feng, LI Si-yu, ZHANG Chuang, QI Rui. Wireless Sensor Node Powered by Broadband Low-Frequency Vibration Energy Harvester[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2016, 45(2): 215-220.

Citation:

HE Xue-feng, LI Si-yu, ZHANG Chuang, QI Rui. Wireless Sensor Node Powered by Broadband Low-Frequency Vibration Energy Harvester[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2016, 45(2): 215-220.

宽带低频振动能采集器驱动的无线传感节点

贺学锋^1,2,
李思宇^1,2,
张闯¹,
齐睿¹

1.
重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆沙坪坝区 400044
2.
重庆大学微系统研究中心重庆沙坪坝区 400044

中图分类号: TN384

Wireless Sensor Node Powered by Broadband Low-Frequency Vibration Energy Harvester

1.
Key Laboratory of Optoelectronic Technology and System of Education Ministry of China, Chongqing University Shapingba Chongqing 400044
2.
Microsystem Research Center, Chongqing University Shapingba Chongqing 400044

摘要: 提出一种自供能的无线温湿度传感节点,其主要由振动能采集器、电源管理电路、微控制器、温湿度传感器和无线收发模块构成,无线传感节点由一个带滚珠的低频宽带振动能采集器供电。当加速度的幅值频率分别为9.8 m/s²和18.4 Hz,负载为140 kΩ时,采集器一根压电梁的输出功率为0.51 mW,半功率带宽为17.8%或3.8 Hz。电源管理电路包括LTC3588-1芯片、LT3009芯片和一个2 200 μF的电容,微控制器采用低功耗MSP430F149单片机,无线收发模块采用nRF24L01。实验结果表明,当外界环境振动加速度幅值为1 g,频率从5 Hz增加到18 Hz时,该节点均可正常测量并发送环境的温湿度信息,只是时间间隔由848 s缩短为60.2 s。采集器的宽带低频特征使该无线传感节点可应用于多种环境。
- 宽频带 /
- 能量采集器 /
- 低频 /
- 振动 /
- 无线传感节点

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宽带低频振动能采集器驱动的无线传感节点

1. 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆沙坪坝区 400044

2. 重庆大学微系统研究中心重庆沙坪坝区 400044

刊出日期: 2016-04-15

中图分类号: TN384

关键词:

摘要: 提出一种自供能的无线温湿度传感节点,其主要由振动能采集器、电源管理电路、微控制器、温湿度传感器和无线收发模块构成,无线传感节点由一个带滚珠的低频宽带振动能采集器供电。当加速度的幅值频率分别为9.8 m/s²和18.4 Hz,负载为140 kΩ时,采集器一根压电梁的输出功率为0.51 mW,半功率带宽为17.8%或3.8 Hz。电源管理电路包括LTC3588-1芯片、LT3009芯片和一个2 200 μF的电容,微控制器采用低功耗MSP430F149单片机,无线收发模块采用nRF24L01。实验结果表明,当外界环境振动加速度幅值为1 g,频率从5 Hz增加到18 Hz时,该节点均可正常测量并发送环境的温湿度信息,只是时间间隔由848 s缩短为60.2 s。采集器的宽带低频特征使该无线传感节点可应用于多种环境。

English Abstract

贺学锋, 李思宇, 张闯, 齐睿. 宽带低频振动能采集器驱动的无线传感节点[J]. 电子科技大学学报, 2016, 45(2): 215-220.

引用本文:

贺学锋, 李思宇, 张闯, 齐睿. 宽带低频振动能采集器驱动的无线传感节点[J]. 电子科技大学学报, 2016, 45(2): 215-220.

HE Xue-feng, LI Si-yu, ZHANG Chuang, QI Rui. Wireless Sensor Node Powered by Broadband Low-Frequency Vibration Energy Harvester[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2016, 45(2): 215-220.

Citation:

HE Xue-feng, LI Si-yu, ZHANG Chuang, QI Rui. Wireless Sensor Node Powered by Broadband Low-Frequency Vibration Energy Harvester[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2016, 45(2): 215-220.

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