压电式MEMS能量采集器致能SmartMesh? IP无线感测器网路
时间：2013-07-06 07:12:00
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[导读]MicroGen Systems, Inc. ( MicroGen) 日前于美国伊利诺州举办的“Sensors Expo and Conference” 展览会中宣布其振动式能量采集BOLT? Power Cell致能了即时无线感测器网路 (WSN)，其采用了凌力尔特 (Linear Technolo
MicroGen Systems, Inc. ( MicroGen) 日前于美国伊利诺州举办的“Sensors Expo and Conference” 展览会中宣布其振动式能量采集BOLT? Power Cell致能了即时无线感测器网路 (WSN)，其采用了凌力尔特 (Linear Technology) Dust Networks LTC5800-IPM SmartMesh IP mote-on-chip (类似展示影片请见 Linear Demo)。凌力尔特的mote系由 MicroGen 的压电式微机电系统 (压电式 MEMS) 振动能量收集器或微功\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\率发电机 (MPG) 技术进行供电。
凌力尔特的WSN包括4个mote，并采用高效功\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\率受控通讯的WSN软体。自我供电式mote是由设定于120Hz典型工业振动级和0.2g (g = 9.8 m/s 2 )的加速度G级电子振动器所致能。MicroGen将此种由振动提供电能的mote分别设置于凌力尔特和X-FAB MEMS Foundry的展位，这些mote距离MicroGen展位约20至30公尺，为首次完成采用全MEMS能量收集进行供电的WSN。
MicroGen BOLT Power Cell 内部为一小型半导体MEMS晶片，其采用类似电脑晶片业之制程制造，晶片为一约1.0 cm2的压电式MEMS MPG，其内含压电式薄膜末端质量加载微悬臂，当MPG的悬臂因外部振动力而上下弯曲时将产生交流(AC)电。在谐振时AC功\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\率输出达到最大，此时其约为100μW (120Hz和≥ 0.1g时)和900μW (600Hz和≥0.5g时)。
采用凌力尔特的LTC3588-1 压电式能量采集AC 至DC 转换器时，可将AC 高效率地转换为DC。在采集能量之后，将暂存在300μF 的电容器中。Power Cell 的功\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\率输出范围介于25μW 至500μW 之间(在3.3V DC 电压下)，具体数值取决于配置和频率。BOLT Power Cell 可用以致能许\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\多不同制造商的无线感测器mote。
以最低限度而言，BOLT Power Cell 便是一个电池替换零件，其采用振动能量，而非利用对环境有害的材料所产生的化学能源，以免除WSN 工业和建筑应用的主电池或可再充电电池、或甚至延长这些电池的寿命，在此类应用中，若要在安装好的WSN 中以人工方式经常性更换电池，将耗费大量成本。Power Cell 将在介于100Hz 至1500Hz 的50 / 60Hz 谐波下提供。MicroGen 的MPG 和Power Cell 对于低加速度的G 级是非常敏感的，在某一特定的工业特征频率下，当G 级<0.1~0.5g (依频率而定) 时Power Cell 将致能附加的WS mote。以量产计，MPG 和Power Cell 的生产成本预计分别约为0.50 美元和1.00 美元。
凌力尔特Dust Networks 产品部总裁Joy Weiss 表示：「我们很高兴看到MicroGen 为实现自我供电型SmartMesh 无线感测器在能量采集技术上的提升。」凌力尔特波士顿设计中心总监Sam Nork 则表示：「在MicroGen的展示中，将其压电式采集晶片与凌力尔特LTC3588 压电转换器的整合是为WSN 应用有效产生DC 电流的完美搭配。」
MicroGen 执行长Robert Andosca 表示：「能够展示致能凌力尔特SmartMesh 无线mote的低成本能量收集器解决方案相当令人欣喜。我们的目标是提供具备可被市场上所有无线感测器产品使用的压电式MEMS 采集器。BOLT Power Cell 是达到此目标的第一个产品实例，其具有基于商用MEMS 的能量采集发电机零组件。」
MicroGen在6月的感测器博览会上推出了BOLT?产品线，并计划于2013年夏季末发表产品供货情况。MicroGen最初将提供100Hz、120Hz和600Hz的MPG和BOLT Power Cell。如需额外的能量储存量可利用(a) 22mF Panasoic超级电容、(b) 50μA-hr Cymbet Corporation固态电池、以及(c) 7.0mA-hr Panasonic可再充电钮扣电池来提供插入式BOLT Energy Cell。请参阅\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\BOLT products webpage 了解MicroGen产品资讯。
凌力尔特的WSN包括4个mote，并采用高效功\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\率受控通讯的WSN软体。自我供电式mote是由设定于120Hz典型工业振动级和0.2g (g = 9.8 m/s 2 )的加速度G级电子振动器所致能。MicroGen将此种由振动提供电能的mote分别设置于凌力尔特和X-FAB MEMS Foundry的展位，这些mote距离MicroGen展位约20至30公尺，为首次完成采用全MEMS能量收集进行供电的WSN。
MicroGen BOLT Power Cell 内部为一小型半导体MEMS晶片，其采用类似电脑晶片业之制程制造，晶片为一约1.0 cm2的压电式MEMS MPG，其内含压电式薄膜末端质量加载微悬臂，当MPG的悬臂因外部振动力而上下弯曲时将产生交流(AC)电。在谐振时AC功\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\率输出达到最大，此时其约为100μW (120Hz和≥ 0.1g时)和900μW (600Hz和≥0.5g时)。
采用凌力尔特的LTC3588-1 压电式能量采集AC 至DC 转换器时，可将AC 高效率地转换为DC。在采集能量之后，将暂存在300μF 的电容器中。Power Cell 的功\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\率输出范围介于25μW 至500μW 之间(在3.3V DC 电压下)，具体数值取决于配置和频率。BOLT Power Cell 可用以致能许\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\多不同制造商的无线感测器mote。
以最低限度而言，BOLT Power Cell 便是一个电池替换零件，其采用振动能量，而非利用对环境有害的材料所产生的化学能源，以免除WSN 工业和建筑应用的主电池或可再充电电池、或甚至延长这些电池的寿命，在此类应用中，若要在安装好的WSN 中以人工方式经常性更换电池，将耗费大量成本。Power Cell 将在介于100Hz 至1500Hz 的50 / 60Hz 谐波下提供。MicroGen 的MPG 和Power Cell 对于低加速度的G 级是非常敏感的，在某一特定的工业特征频率下，当G 级<0.1~0.5g (依频率而定) 时Power Cell 将致能附加的WS mote。以量产计，MPG 和Power Cell 的生产成本预计分别约为0.50 美元和1.00 美元。
凌力尔特Dust Networks 产品部总裁Joy Weiss 表示：「我们很高兴看到MicroGen 为实现自我供电型SmartMesh 无线感测器在能量采集技术上的提升。」凌力尔特波士顿设计中心总监Sam Nork 则表示：「在MicroGen的展示中，将其压电式采集晶片与凌力尔特LTC3588 压电转换器的整合是为WSN 应用有效产生DC 电流的完美搭配。」
MicroGen 执行长Robert Andosca 表示：「能够展示致能凌力尔特SmartMesh 无线mote的低成本能量收集器解决方案相当令人欣喜。我们的目标是提供具备可被市场上所有无线感测器产品使用的压电式MEMS 采集器。BOLT Power Cell 是达到此目标的第一个产品实例，其具有基于商用MEMS 的能量采集发电机零组件。」
MicroGen在6月的感测器博览会上推出了BOLT?产品线，并计划于2013年夏季末发表产品供货情况。MicroGen最初将提供100Hz、120Hz和600Hz的MPG和BOLT Power Cell。如需额外的能量储存量可利用(a) 22mF Panasoic超级电容、(b) 50μA-hr Cymbet Corporation固态电池、以及(c) 7.0mA-hr Panasonic可再充电钮扣电池来提供插入式BOLT Energy Cell。请参阅\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\BOLT products webpage 了解MicroGen产品资讯。
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