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傳感器能自己發電? 或可解決汽車電池耗盡問題
發布日期:2019-08-07 16:23:59

  長期以來,傳感器對于車輛的運行非常重要,隨著車輛技術的不斷發展,它們變得更加重要。傳感器專家網7月19日消息,據外媒報道,近日,佛羅里達大學赫伯特韋特海姆工程學院的研究人員創造了一種新型傳感器,可以產生能量,因此不需要從汽車電池中取出任何傳感器,從而延長其使用壽命。

  汽車傳感器的重要性

  現代汽車配備了各種傳感器,它們通過提醒駕駛員注意諸如打開和松開安全帶之類的東西來增強安全性。它們還可以幫助提供有關輪胎壓力和發動機每分鐘轉數(RPM)的信息。有些汽車還配備了傳感器,可以提醒駕駛員,如果他在駕駛時碰到碰撞的東西。

  傳感器還為一些具有半自動功能的現代車輛提供提供動力,例如自動平行停車。隨著車輛繼續集成更多自主功能,這些傳感器將變得更加重要。

  自動駕駛車輛使用傳感器系統和車載計算機來映射周圍環境,然后利用該信息來控制不斷變化的情況,包括其他車輛、行人、交通信號、天氣狀況和道路中可能遇到的危險等。

  據報告,預計汽車成像技術的收入將在2015年至2021年間以20%的復合年增長率(CAGR)增長至73億美元,這表明未來幾年汽車傳感器的數量將大幅增長。

  自己創造電力的傳感器

  但是,所有這些傳感器都需要電力。它們只從車輛的電池中獲取少量能量。但隨著傳感器數量的增加,所有這些能量都會增加。

  佛羅里達大學HerbertWertheim工程學院的研究人員最近的一項創新可以幫助解決這一電池耗盡問題。工程師開發出一種新型傳感器,可以自己產生能量而不需要從汽車電池中獲取能量。新型傳感器也比現有傳感器小,并且需要更少的能量。

  該團隊設計了一種“復合磁電納米線陣列傳感器”,該傳感器使用由納米線的不斷變化特性產生的電脈沖來監控汽車操作。

  每根納米線由兩半組成。研究人員將具有壓電特性的鈦酸鋇與鈷鐵氧體(一種磁致伸縮材料)配對。

  當存在于汽車發動機的鋼齒輪中的磁場被感受到時,在鈷鐵氧體中發生形狀變化。鈷鐵氧體賦予鈦酸鋇應變,引起電極化。將納米線鏈接到數據采集源使得電脈沖能夠用于感測諸如發動機、輪胎滑動之類的事物,并聯連接多個納米線會產生功能磁場。

  該研究小組指出,他們的納米線顯示出比傳統磁電材料更強的磁電系數,這表明它們產生更強的電脈沖。這種改進的性能意味著傳感器可以更小,同時仍然提供相同的功率。

  汽車以外的應用

  傳感器還可以具有汽車領域之外的應用。許多不同行業使用傳感器。例如,航空部門以與汽車工業類似的方式使用傳感器。隨著越來越多的行業開始使用自動化設備,這些傳感器將越來越多地出現在許多行業中。

  例如,制造業可以將它們用于機器人設備。隨著許多物聯網設備依賴它們,物聯網日益突出也將導致對傳感器的需求增加。

  UF技術和許可辦公室獲得了傳感器技術的臨時專利,并申請了美國實用專利。全球電力和傳感半導體公司AllegroMicrosystems授權該專利。

  現代車輛包含各種傳感器,隨著車輛變得更加自主,它們將需要更多的傳感器。所有這些傳感器都需要能量來運行,電動汽車的日益普及意味著電力對于車輛的運行將變得更加重要。

  由于這種傳感器可以產生自己的能量,因此可以幫助實現汽車行業的未來,并提高未來汽車的效率和安全性。