Piezoaktoren und Elektronik

Funksensoren können Anlagen auch an schwer zugänglichen Stellen überwachen und unterstützen so die Automatisierung. Dabei ist die Energieversorgung ein wichtiger Punkt. Um auf Batterien und den damit verbundenen Service-Aufwand zu verzichten, gibt es die Möglichkeit, Energie aus der Umgebung zu nutzen: Energy Harvesting. Piezoelemente wandeln die kinetische Energie aus Schwingungen oder Erschütterungen der Umgebung in elektrische Energie, und mit der entsprechenden Elektronik versehen lässt sich daraus ein autonomes System herstellen. Für das Energy Harvesting besonders gut geeignet sind die robusten, in Kunststoff einlaminierten DuraAct Piezoaktoren von PI Ceramic. Sie sind einfach handzuhaben und verarbeiten selbst Auslenkungen bis in den Millimeterbereich. Dabei sind sie besonders zuverlässig und haltbar. Zusätzlich bietet das Unternehmen eine passende Wandler- und Speicherelektronik als erstes Funktionsmuster an. Die Einheit ist klein und kann daher fast überall eingesetzt werden, bei sehr geringem Eigenverbrauch. Kleinere Abmessungen in Chip-Größe werden derzeit untersucht. Das Energy Harvesting System arbeitet in einem breiten Frequenzbereich von einigen Hertz bis zu mehreren tausend Hertz. Für kurze Dauer erreicht es eine elektrische Ausgangsleistung bis in den Milliwatt-Bereich, die bei einer stabilen Ausgangsspannung zwischen 1,8 und 5 V abgegriffen werden kann. Damit können bereits viele handelsübliche elektrische Schaltungen und Systeme betrieben werden.