مقايسه حسگر دور موتور خودرو با حسگر PVDF در موتور XU7 و برداشت انرژي ارتعاشي

Comparison between revolution sensor by using PVDF sensor in XU7 engine and vibration energy harvesting

المان­هاي پيزوالكتريك­ در زمينه سازه­هاي هوشمند و برداشت انرژي، بعنوان عنصري اصلي و كليدي معرفي مي­شوند. پيزوالكتريك­ها به دو دسته اصلي سراميكي و پليمري تقسيم مي­گردند. المان­هايي با خواص پليمري، توانايي تحمل تغييرات كرنش و قابليت انعطاف به مراتب بالاتري نسبت به المان­هاي سراميكي داشته و عمر بيشتري دارند. يكي از پركاربردترين پيزوالكتريك­هاي پليمري، PVDFها هستند. تغييرات كرنش بر روي فيلم پيزوالكتريك­ها­، سبب تغييرات ولتاژ به دو سر الكترود آن­ها شده و مانند يك سنسور عمل مي­كنند. در پژوهش انجام شده، با اتصال سنسور PVDF به تير يك­سرگيردار با جنس فولاد فنري CK75 و قرار دادن اين سيستم بر روي دندانه­هاي فلايويل موتور XU7، به­نحوي استفاده شده است كه اين سنسور بتواند در خودرو عملكردي مشابه با سنسور القايي دور موتور را داشته باشد. كليه تست­ها بصورت عملي انجام و مورد بررسي قرار گرفته­اند. نتايج بدست آمده نشان داد كه اين نوع از پيزوالكتريك، توانايي برداشت انرژي به مقدار V/g 72.46 را تا دور RPM600 داشته و تا اين دور شاهد مشابهت­هايي با سنسور دورموتور حاضر هستيم.

In the field of intelligent structures and energy harvesting, piezoelectric elements are considered as key elements. Piezoelectric elements are divided in two Categories; ceramic and polymeric. Polymeric elements can bear strain and have a lot more flexibility and Durability than ceramic elements. PVDFs are one of the most useable polymeric piezoelectric elements. Strain variations on piezoelectric films causes voltage changes on both sides of their electrode and makes them act like a sensor. At the following study, a PVDF sensor is connected to a Cantilever beam made of spring steel CK75 and the whole system is put on XU7 Engine flywheel teeth in a way that the sensor can operate the same way as RPM induction sensor of the car. All the tests are practically carried out and inspected. The results showed this type of piezoelectric element is capable of harvesting 72.46 V/g energy up to 600 RPM and up to this round functional similarities compared to the current sensor are occurred as well.