problemas de diseño de recolección de energía electromagnética

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Diseñamos una cosechadora de energía muy simple hecha de un pequeño imán que se mueve dentro de una bobina.

Tenemos un entorno vibrante que se mueve a 12 Hz con 10 milímetros de pico a pico. Nuestra pcb se unirá a la mesa vibratoria y se colocará en macetas para evitar problemas con los componentes soldados en la pcb.

Actualmente solo hay un giroscopio, un acelerómetro y un módulo Bluetooth en él.

Los problemas derivados de la rectificación no son los problemas principales.

Nuestro PCB tiene que estar unido a esta mesa vibratoria, que funciona 24/7. Nos dimos cuenta de que nuestro recolector de energía tiene que soportar ca 14 millones de vibraciones en solo dos semanas.

  • ¿Esta cantidad de vibración va a destruir mi cosechador de energía?

  • Deberíamos usar otra solución (pensamos en una solución de batería, pero hay otros problemas que cubro aquí: )?

pregunta ThreeState

1 respuesta

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Asumiré que su "amplitud de 10 mm" es pico a pico. Por lo tanto, la posición puede ser descrita como

P = 5 sin (2π12t) [mm]

o

P = 5 sin (ωt) [mm], donde ω = 24π

La velocidad es la primera derivada de la posición:

V = 5ω cos (ωt) [mm / s]

La aceleración es la segunda derivada de la posición y la primera derivada de la velocidad:

A = -5ω 2 sin (ωt) [mm / s 2 ]

Conectando nuestro valor de ω, la aceleración máxima es

Max A = 5 = 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 no es que mucho. Por supuesto, debe tener en cuenta que esto se aplicará de manera repetitiva, pero aún así, debería ser posible diseñar algo que pueda soportar muchos ciclos de 3 g.

    
respondido por el Olin Lathrop

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