haku: @keyword sensor / yhteensä: 32
viite: 3 / 32
| Tekijä: | Rajala, Jari |
| Työn nimi: | Instrumentation of self-powered thermoelectric sensor node |
| Itselataavan lämpösähköisen anturinoodin instrumentointi | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2016 |
| Sivut: | (6) + 44 Kieli: eng |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Sähkötekniikan korkeakoulu |
| Oppiaine: | Mikro- ja nanotekniikka (S3010) |
| Valvoja: | Tittonen, Ilkka |
| Ohjaaja: | Ruoho, Mikko |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201605122000 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 3797 | Arkisto |
| Avainsanat: | thermoelectricity self-powering sensor node lämpösähkö lämpötila itselataava anturi solmu lähetys |
| Tiivistelmä (fin): | Diplomityön aiheena oli tutkia voiko ympäristön ja lämpökaivon väliltä kerätty lämpösähkö toimia käyttövoimana itsenäiselle anturialustalle tai lisätä pariston elinikää kyseiselle laitteelle. Rajoitusten ja vaatimusten määrittäminen oli toissijainen tavoite diplomityölle. Testijärjestely sähkölämpöiselle generaattorille suoritettiin, jotta saatiin selvitettyä kuinka paljon energiaa ympäristön ja lämpökaivon välillä on kerättävissä. Sensorialustan energiankulutus yhdessä sensorivalikoiman ja lähettimen kanssa määritettiin, jotta käyttöön saatiin verrattavaa dataa ympäristön ja lämpökaivon väliltä haalittuun energiamäärään. Tutkitun käyttövoimaratkaisun kaupallisia ominaisuuksia, motivaattoreiksi valituissa sovelluskohteissa verrattiin muihin ympäristöstä haalittaviin energialähteisiin. Tällä hetkellä anturointi ja lähetykset, jotka ovat tarkkaan aikataulutettu, saadaan toimimaan puhtaasti lämpösähköllä, jos lämpösähköisten generaattorien määrä ei ole budjettirajoite. Haalittu keskimääräinen energia oli 0,25 microWh/K ja lämpötilan muutoksen nopeus vähintään 1/K h. Lämpötilaero, joka tarvittiin DC-DC tehostimen herättämiseen, oli 1,27 C ja 3,31 C sensorialustalle. Jännitteet näille lämpötilaeroille olivat vastaavasti 62 mV ja 161 mV. Perusteltu käyttö vaatii, että lämpösähköisesti toimivat alustat ovat kilpailukykyisiä muita ympäristöstä haalittuja energiamuotoja vastaan alueilla, joissa ei ole suoraa auringon valoa. Muuten energiavarastoa tarvitaan. Hintahaarukka tutkitulle laitteelle on 33 - 1237,2 euroa. |
| Tiivistelmä (eng): | The subject of this thesis was to study if thermoelectricity produced by temperature differences in ambiance could be used to power a stand alone sensor platform or to extend the battery life of such a device. The determination of limitations and requirements was a secondary objective for the thesis. Test setup for thermoelectric generator was used to measure the amount of energy which could be scavenged from ambient energy and a thermowell. Energy consumption of the sensor platform with a selection of different sensors and a transmitter were determined to have comparable data to the energy scavenged from ambiance and thermowell. Commercial aspects of studied powering solution in applications chosen for motivation were considered in comparison to other ambient energy harvesting solutions. Sensing which is strictly scheduled as well as the transmissions can be powered purely thermoelectrically if the quantity of thermoelectrical generators is not a budget constrain. Scavenged average energy was 0.25 microWh/K and the rate of temperature change needs to be at least 1 K/h . The temperature difference needed to wake up the DC-DC booster was 1.27 C and 3.31 C for the sensor platform. The voltages for these temperature differences were 62 mV and 161 mV respectively. Justified use would require thermoelectritically powered platforms being competitive against other ambient energy in certain areas such as places without direct sunlight. Otherwise energy storage is needed. The price range for studied device would be 33 - 1237,2 euros. |
| ED: | 2016-05-22 |
INSSI tietueen numero: 53554
+ lisää koriin
INSSI