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Um coletor de energia vibracional inteligente para aplicações agrícolas

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Fecha
2022
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Editor
['Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)', 'Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica']
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Resumen
A agricultura inteligente e sustentável está entre os desafios deste século. Com unidades agrícolas cada vez maiores, a dificuldade em geri-las se eleva. Idealmente, sistemas totalmente inteligentes e autônomos seriam empregados, permitindo o monitoramento de indicadores de qualidade, da condição de operação e do estado dos equipamentos agrícolas. Entretanto, para isso é necessário desenvolver e utilizar sensores projetados para as máquinas agrícolas, que não empreguem cabeamento para a alimentação ou dados devido à agressividade da operação, além dos custos adicionais com essas conexões. Sistemas de sensoriamento assim devem ser autoalimentados, energeticamente autogeridos, medindo parâmetros e transmitindo dados de forma otimizada, dentro dos princípios da Agricultura 4.0. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema de captura de energia piezelétrico, que obtém energia da própria vibração local, desenvolvido e otimizado para aplicações agrícolas. São avaliados os arranjos estruturais conhecidos como vigas simples e espiral ortogonal; associados a imãs permanentes para extensão da largura de banda de operação.
Smart and sustainable agriculture is among the challenges of this century. With increasingly larger agricultural units, the difficulty to control them increases. Ideally, the use of fully intelligent and autonomous systems is necessary, allowing the monitoring of quality indicators, operating condition, and agricultural equipment condition. For that, it is necessary to develop and use sensors designed for agricultural machines, that do not employ cabling for power and data transmission, due to the harshness of the environment and the additional costs of these connections. Such sensing systems must be self-powered, energetically self-managed, measuring parameters and transmitting them optimally, within the principles of Agriculture 4.0. This work presents the development of a piezoelectric energy harvesting system, which captures energy from local vibration, developed and optimized for agricultural applications. Structural arrangements known as simple beams and orthogonal spirals, associated with permanent magnets to extend the operating bandwidth, are evaluated.
Descripción
Categorías UNESCO
Palabras clave
coletor de energia, piezeletricidade, sensores autônomos.
Citación
Centro
E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica
Grupo de investigación
Grupo de innovación
Programa de doctorado
Cátedra
DOI