將可穿戴式傳感器系統(tǒng)裝在自行車運(yùn)動(dòng)員不同體位(手腕、胸部、腳踝)上,在不同的騎行速度下,估計(jì)出自行車運(yùn)動(dòng)員的能量輸出。圖2顯示了這種應(yīng)用產(chǎn)生圖形。借助這些傳感器來(lái)評(píng)估能源輸入,建立起發(fā)電量與心跳的關(guān)聯(lián)。

圖2:彩色圖形顯示自行車運(yùn)動(dòng)員身體上不同傳感器位置的能源發(fā)電量。
利用生成的數(shù)據(jù),通過(guò)仿真工具在建立原型之前對(duì)要仿真的早期原型進(jìn)行計(jì)算,如圖3所示。這樣可以在設(shè)計(jì)中進(jìn)行必要的調(diào)整,在建立原型之前對(duì)VEPG進(jìn)行優(yōu)化。

圖3:從虛擬原型中獲得的仿真數(shù)據(jù)。
建立原型后,可以使用功能測(cè)試系統(tǒng)重現(xiàn)器件正常工作環(huán)境的振動(dòng),真實(shí)運(yùn)動(dòng)參數(shù)就是在這種環(huán)境中應(yīng)用于器件。所有參數(shù)都會(huì)產(chǎn)生振幅和頻率的變化,產(chǎn)生的電壓可以進(jìn)行原位測(cè)試,并根據(jù)分配的功能傳送至要驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。
基于此設(shè)計(jì)項(xiàng)目,可以生產(chǎn)出能夠驅(qū)動(dòng)典型心率監(jiān)測(cè)器中傳感器的器件,運(yùn)動(dòng)員經(jīng)常用它們來(lái)監(jiān)測(cè)活動(dòng)水平。這些可穿戴式系統(tǒng)一般采用2032型電池供電,這種電池可提供測(cè)量數(shù)據(jù)并傳送至類似手表顯示屏所需的2mW功率。而通過(guò)運(yùn)動(dòng)員自身的運(yùn)動(dòng), VEPG器件可產(chǎn)生同等水平的功率。
普萊默擁有超細(xì)線材產(chǎn)品制造的核心技術(shù),原型采用該技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。小型VEPG器件采用20至60微米金屬線,線圈匝數(shù)為5千至1萬(wàn)。根據(jù)不同的振動(dòng)情況,這些器件可以產(chǎn)生2至10mW的功率,完全替代2016型和2032型電池。
VEPG器件也能很好的用于輪胎壓力監(jiān)測(cè)傳感器等其他類型的應(yīng)用上 。此外,能量傳感器非常適用于遠(yuǎn)程訪問(wèn)無(wú)需維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)還可通過(guò)專用網(wǎng)頁(yè)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè),在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中大顯身手。
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