Iz dneva v dan se je prebivalstvo države povečevalo in povečala se je tudi potreba po moči. Hkrati se je tudi poraba energije v marsičem povečala. Torej je glavna rešitev preoblikovanje te energije v uporabno obliko. Z razvojem tehnologije in uporabo pripomočkov so se povečale tudi elektronske naprave. Proizvodnja električne energije s konzervativnimi metodami postaja pomanjkljiva. Obstaja potreba po drugačni metodi pridobivanja električne energije. Hkrati se energija zapravlja zaradi človeškega gibanja in na številne načine. Da bi rešili to težavo, lahko izgubo energije pretvorimo v uporabno obliko s pomočjo piezoelektrični senzor . Ta senzor pretvori pritisk nanj v napetost. Torej z uporabo te metode varčevanja z energijo, to je sistem za proizvodnjo električne energije s stopnicami, ki ga proizvajamo.
Sistem za proizvodnjo energije po stopinjah
Sistem za proizvodnjo energije Footstep na osnovi mikrokrmilnika
Ta projekt se uporablja za ustvarjanje napetosti s pomočjo stopalke. Predlagani sistem deluje kot medij za pridobivanje moči s pomočjo sile. Ta projekt je zelo koristen na javnih mestih, kot so avtobusne postaje, gledališča, železniške postaje, nakupovalna središča itd. Ti sistemi so postavljeni na javnih mestih, kjer ljudje hodijo in po njem morajo potovati, da pridejo skozi vhod ali obstajajo.
Shema vezja sistema za proizvodnjo električne energije stopal
Potem lahko ti sistemi ustvarjajo napetost na vsakem koraku. V ta namen se uporablja piezoelektrični senzor za merjenje sile, tlaka in pospeška s spremembo v električne signale. Ta sistem uporablja voltmeter za merjenje moči, led luči, sistem za merjenje teže in baterijo za boljši prikaz sistema.
- Kadar koli na piezoelektrični senzor deluje sila, se sila pretvori v električno energijo.
- Pri tem gibanju se izhodna napetost shrani v baterijo
- Izhodna napetost, ki jo generira senzor, se uporablja za pogon enosmernih obremenitev
- Tu uporabljamo AT89S52 za prikaz količine napolnjene baterije.
Blokovni diagram sistema za proizvodnjo energije stopnic
Glavni sklopi sistema za proizvodnjo električne energije s stopnicami vključujejo naslednje
- Mikrokrmilnik AT89S52
- Piezoelektrični senzor
- AC valovit nevtralizator
- Enosmerni krmilnik toka
- Merilnik napetosti
- LCD 16X2
- Svinčena kislina
- ADC
- INVERTER
Blokovni diagram sistema za proizvodnjo energije stopnic
Piezoelektrični senzor
Piezoelektrični senzor je električna naprava, ki se uporablja za merjenje pospeška, tlaka ali sile za njihovo pretvorbo v električni signal. Ti senzorji se uporabljajo predvsem za nadzor procesov, zagotavljanje kakovosti, raziskave in razvoj v različnih panogah. Uporaba tega senzorja vključuje vesoljsko, medicinsko, jedrsko instrumentacijo in kot senzor tlaka se uporablja na sledilni ploščici mobilnih telefonov. V avtomobilski industriji se ti senzorji uporabljajo za nadzor vžiga pri razvoju motorjev z notranjim zgorevanjem.
Piezoelektrični senzor
Svinčena kislina
Svinčena baterija se najpogosteje uporablja v PV sistemih zaradi nizke cene in je lahko dostopna povsod po svetu. Te baterije so na voljo v zaprtih in mokroceličnih baterijah. Svinčeve kislinske baterije imajo visoko zanesljivost, saj lahko prenesejo prekomerno polnjenje, prekomerno praznjenje in udarce. Baterije imajo odlično sprejemljivost naboja, malo samopraznjenja in veliko količino elektrolitov. Svinčeve akumulatorje preizkušajo s pomočjo računalniško podprtega oblikovanja. Te aplikacije teh baterij se uporabljajo v UPS sistemi in pretvornik in imeti znanje za izvajanje v nevarnih razmerah.
Svinčena kislina
Mikrokrmilnik AT89S52
Ta projekt uporablja mikrokrmilnik AT89S52, funkcije tega mikrokrmilnika pa vključuje 8K bajtov ROM, 256 bajtov RAM 3) 3 merilniki časa, 32 vhodno / izhodnih zatičev, ena serijska vrata, 8 virov prekinitev Tu uporabljamo mikrokrmilnik AT89S52 za prikaz količine napolnjene baterije ko stopimo na piezoelektrični senzor.
Mikrokrmilnik AT89S52
Analogno-digitalni pretvornik
ADC (analogno-digitalni pretvornik) je naprava, ki pretvori analogne v digitalne simbole. A a v digitalni pretvornik lahko ponudi tudi izolirano meritev. Reverzno delovanje dosežemo z DAC (digitalno-analogni pretvornik). Običajno je to elektronska naprava, ki analogni vhod, kot sta napetost ali tok, spremeni v digitalni izhod, ki je povezan z velikostjo napetosti ali toka. Kljub temu pa lahko nekatere delno elektronske naprave, kot so rotacijski dajalniki, štejemo tudi za ADC.
Analogno-digitalni pretvornik
AC valovit nevtralizator
Uporablja se za odstranjevanje valovanja iz izhod usmernika in gladi o / p enosmernega toka, ki ga prejme filter, in je stalen, dokler obremenitev in omrežna napetost ne ostaneta konstantni. Če je kateri od obeh spremenjen, se sprejete napetosti DC na tej točki spremenijo. Torej se regulator uporablja na izhodni stopnji.
Pretvornik
Pretvornik je električna naprava, ki pretvori enosmerni tok v izmenični tok, pretvorjeni izmenični tok pa je lahko pri kateri koli zahtevani napetosti in frekvenci z uporabo ustreznih krmilnih vezij, transformatorjev in stikal.
Pretvornik
Polprevodniški pretvorniki se uporabljajo v široki paleti aplikacij, ker nimajo gibljivih delov od majhnih preklopnih napajalnikov do velikih električnih visokonapetostnih neposrednih korakov s pomočjo piezoelektričnega materiala, ki prenaša večjo moč. Pretvorniki se uporabljajo za napajanje izmeničnega toka iz enosmernih virov, kot so baterije ali sončne celice. Razdeljeni so v dve vrsti. Spremenjen pretvornik sinusnega vala o / p je podoben kvadratnemu valu o / p, razen da o / p za nekaj časa preide na 0 V pred preklopom + Ve ali -Ve. Je zelo preprost in poceni in primeren za različne elektronske naprave, razen za občutljivo ali specializirano opremo, kot so laserski tiskalniki.
Merilnik napetosti
Napetostni vzorčevalnik ali vezje za vzorčenje in zadrževanje je bistveni analogni gradnik, aplikacije napetostnega vzorčevalnika pa vključujejo vklopljene kondenzatorske filtre in analogno-digitalne pretvornike. Glavna funkcija vezja za vzorčenje in zadrževanje je vzorčenje analognega i / p signala in zadrževanje te vrednosti v določenem časovnem obdobju za nadaljnjo obdelavo. Vezje za vzorčenje in zadrževanje je zasnovano z uporabo samo enega kondenzatorja in enega MOS tranzistorja. Delovanje tega vezja je naravnost naprej. Ko je CK visok, bo stikalo MOS VKLOPLJENO, kar pa omogoča izhodni napetosti za sledenje vhodni napetosti. Ko je CK nizka, bo stikalo MOS IZKLOPLJENO.
Merilnik napetosti
Enosmerni krmilnik toka
Kot določa izraz, to vezje prepušča samo eno smerni tok. So diode in tiristorji . V tem projektu se dioda (D = 1N4007) uporablja kot enosmerni krmilnik toka. Glavna naloga diode je, da omogoča pretok toka v samo eno smer, hkrati pa blokira tok v obratni smeri.
1N4007 Dioda
LCD 16X2
Za prikaz napetostnega stanja se pri projektu proizvodnje električne energije po stopnjah uporablja zaslon LCD 16X2. Na voljo je tudi z nastavkom za nastavitev kontrasta.
LCD 16X2
Prednosti projekta Footstep Power Generation System so: odmev, izguba energije, nižji stroški vzdrževanja, ultra majhen hrup, širok dinamični in temperaturni razpon itd. Ta projekt se uporablja za ulično razsvetljavo, mobilno polnjenje. Uporablja se lahko v primerih izpada električne energije. Področja uporabe tega projekta vključujejo javne površine, kot so templji, ulice, metroji, železniške postaje.
Gre torej za sistem za proizvodnjo električne energije s pomočjo mikrokontrolerja, ki je cenovno ugoden in ekonomičen. Ta projekt se lahko uporablja za pogon tako izmeničnih kot enosmernih obremenitev glede na tlak, ki smo ga uporabili na piezoelektričnem senzorju. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept. Poleg tega, če imate kakršna koli vprašanja v zvezi s to temo, prosimo, dajte povratne informacije v spodnjem oddelku za komentarje. Tukaj je vprašanje za vas, kakšne so aplikacije piezoelektričnega senzorja?
