新风速传感器使用最小的功率进行先进的天气跟踪

极光欣色 2024-06-02 05:47:46

叶片蒸腾效率的影响因素:叶片对闭合刺激的响应(RCS)和气孔密度(SD)

研究人员公布了一种开创性的微风唤醒风速仪(B-WA),它采用滚动轴承摩擦电纳米发电机(RB-TENG),为低能耗环境监测提供了一种新策略。B-WA在不同风力条件下自主高效运行的能力标志着可持续环境监测领域的重大进步。

风速表是收集气象数据的重要工具,对准确预报天气和监测环境至关重要。传统风速表通常面临着维护和运行成本高的挑战,主要是由于其高静态功耗和对电池供电的依赖。这些挑战在偏远地区尤其严重,因为更换电池或维修设备既困难又昂贵。

低功耗自唤醒风速表的引入可以通过延长部署周期,减少维护频率,提高这些关键但难以到达的区域数据收集的可靠性,从而改变环境监测。

北京纳米能源与纳米系统研究所的一个研究小组发表在《微系统与纳米工程》杂志上的一项新研究描述了一种微风唤醒风速仪(B-WA),它可以显著增强远程天气监测能力。

新开发的B-WA集成了以下关键组件:两个滚动轴承摩擦电纳米发电机(rb - teng),一个自唤醒模块(SWM)和一个信号处理模块(SPM)。B-WA可以保持在接近零功率的静态状态,直到风速超过2米/秒激活。RB-TENG被设计成从滚动轴承的运动中产生能量,利用滚动轴承将设备从低功率状态唤醒。

激活后,SWM可以在0.96秒内唤醒整个系统,实现实时风速测量。同时,SPM对RB-TENG产生的信号频率进行处理,以9.45 Hz/ m/s的灵敏度精确监测风速,确保数据采集的准确性和可靠性。

该项目的首席科学家张驰教授表示:“该设备不仅突破了纳米技术的界限,而且为全球天气监测挑战提供了可持续的解决方案。它的低能耗和高灵敏度对未来的环境传感至关重要。”

这项技术对于农业规划和自然灾害预防等领域至关重要,在这些领域,准确及时的天气信息可以显著影响决策和操作安全。B-WA的强大和低维护设计使其成为集成到物联网(IoT)网络的理想选择,增强了各个部门的分布式环境监测。

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