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Sensor sem energia ou bateria: A energia vem do ambiente

Um sensor envia dados, mas não tem fonte de alimentação própria. (Fonte: Christine Daniloff, MIT)
Um sensor envia dados, mas não tem fonte de alimentação própria. (Fonte: Christine Daniloff, MIT)
Não é necessário trocar a bateria nem ter uma fonte de alimentação separada para obter os valores medidos, como a temperatura atual. Isso significa que os sensores podem ser melhor posicionados e fornecer dados contínuos.

No MIT, foi desenvolvido um sensor autoalimentado que não obtém a energia necessária de um cabo ou bateria, mas de seu ambiente imediato.

Isso abre possibilidades totalmente novas para a colocação de sensores no local mais adequado. Não há necessidade de instalar cabos adicionais com a voltagem correta, nem de manutenção com uma bateria ou troca de bateria recarregável.

Por exemplo, é necessário um campo magnético, que se forma ao redor dos cabos energizados. Portanto, o sensor poderia ser colocado no cabo que leva a um motor elétrico.

O campo magnético com derivação alterará minimamente a resistência interna do cabo, mas sempre fornecerá corrente para medição e valores do sensor.

Tecnologia comprovada em uso

Três pontos tiveram que ser feitos de forma diferente para o projeto em relação à fonte de alimentação convencional.

Não é possível fornecer uma tensão maior para iniciar os componentes eletrônicos dessa forma. Os circuitos e transistores integrados permitem que a energia necessária seja armazenada. Só então o sistema inteiro é iniciado.

A energia poderia ter sido armazenada em uma bateria, cuja vida útil é limitada. Em vez disso, são usados capacitores. Eles são extremamente duráveis e podem armazenar tanta energia por um determinado período de tempo que o sensor pode começar a coletar a própria energia e enviar dados de medição.

Por último, mas não menos importante, o microcontrolador integrado deve garantir o controle inteligente do sensor. Se houver energia suficiente disponível, os dados serão registrados e transmitidos. Se a quantidade de energia diminuir, o sensor entra em pausa até que haja energia suficiente novamente.

O uso direcionado de sensores em máquinas, mas também em um ambiente doméstico inteligente, para melhorar a eficiência, pode, portanto, assumir formas completamente novas - com um componente bastante discreto que pode explorar um campo magnético.

Fonte(s)

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Mario Petzold, 2024-01-23 (Update: 2024-01-23)