自供电的自主无线传感器节点，利用振动能量收集

本文报告了一种由环境振动驱动的能量感知自主无线状态监测传感器系统（ACMS）的开发与实施。设计了一种电磁（EM）发电机，以收集足够的能量来驱动基于加速度计的无线射频（RF）传感器系统。ACMS具备能量感知能力，会根据可用能量调整测量/传输占空比；通常在0.6 m s?2 RMS加速度下每3秒一次，占空比最低可达到12分钟，在0.2 m s?2 RMS加速度下。EM发电机体积仅为150 mm3，在52 Hz频率下以0.6 m s?2 RMS加速度产生平均功率58 ?W。此外，电压倍增电路相比纯电阻负载显示出增加电气阻尼的效果；这使得在1.7 m s?2 RMS加速度下可以产生平均功率120 ?W。ACMS已成功在工业空气压缩机和办公室空调设备上进行了演示，持续监测振动水平，从而模拟典型的状态监测应用。