Tez No |
İndirme |
Tez Künye |
Durumu |
223391
|
|
A novel micro piezoelectric energy harvesting system / Yeni bir mikro piezoelektrik enerji harmanlayıcı sistemi
Yazar:TOLGA KAYA
Danışman: PROF.DR. ALİ ZEKİ ; Y.DOÇ.DR. HÜR KÖŞER
Yer Bilgisi: İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Konu:Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin:Elektronik devreler = Electronic circuits ; Mikroelektromekanik sistemler = Microelectromechanical systems ; Radyofrekans = Radiofrequency
|
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2007
162 s.
|
|
Bu tezde yeni bir titreşim temelli mikro enerji harmanlayıcı sistemi önerilmiştir.Titreşimler ve ani hareketler, mekanik yapının sadece eğilmesine değil aynı zamandagerilmesine yol açar, bu sayede sistem doğrusal olmayan bölgede çalışır. İncepiezoelektrik film tabakası mekanik stresi elektrik enerjisine çevirir. Mikrowattmertebesinde güç seviyeleri mm3'lük aletlerle elde edilebilir, bu da güneş panellerindeelde edilen güç yoğunlukları kadar yüksektir. Algılayıcı kabiliyeti sayesinde bilgidepolayabilen, kum tanesi büyüklüğünde olan ve üretiminde kullanılan temel malzemesilikon olan bu aletler ?zeki kum? olarak isimlendirilmiştir. Mekanik yapınınmodellenmesi ve tasarımı geliştirilmiş ve üretim sonuçları da ayrıca verilmiştir. Sisteminbilgi gönderebilmesi ve alabilmesi amacıyla iyi bilinen RFID teknolojisi tabanlı birkablosuz haberleşme yöntemi önerilmiştir. Bu bağlamda, paket taşımacılığında sürekliivme denetleme, sınır güvenliği için kendinden beslemeli algılayıcılar, çabuk bozulanyiyeceklerin taşımacılığında sıcaklık denetleme ve pilsiz kalp atışı algılayıcı gibi birçokuygulama önerilmiştir.Anahtar Kelimeler: Enerji Harmanlayıcı, RFID, Mikroelektronik, MEMS.
|
|
In this thesis, a novel, vibration based micro energy harvester system is proposed.Vibrations or sudden movements cause the mechanical structure does not only bend butalso stretch, thus working in non-linear regime. The piezoelectric thin film layerconverts the mechanical stress into the electrical energy. Microwatts of power can beachieved with a mm3 device which yields a high power density levels on the order of thesolar panels. This device is named ?smart sand?, because it has also sensor capabilitiesthat can store information, its size is almost a sand grain and the main material used forthe fabrication is silicon. The modeling and design of the mechanical structure has beendeveloped and fabrication results have also been given in the thesis. In order for thesystem to send and receive the information, a wireless communication scheme isproposed which is based on the well-known RFID technology. In this concept, severalapplications are proposed such as continuous acceleration monitoring in packagedelivery, self-powered sensors for homeland security, temperature monitoring of theperishable food item delivery and a batteryless heart rate sensor.Keywords: Energy Harvester, RFID, Microelectronics, MEMS. |