Innovative, satellite-independent, and self-supplied position sensor
Zawsze wykrywające, działające wszędzie i niewymagające konserwacji (czyli uniwersalne) urządzenia czujnikowe to niezwykle cenne rozwiązania. W niniejszej pracy proponujemy właśnie taki uniwersalny koncept czujnika oraz przedstawiamy pomysł sensora, który może działać 24 godziny na dobę, niezależnie od lokalizacji, i jest zdolny do pracy w dowolnym środowisku. Nasze innowacyjne podejście wykorzystuje siłę Coriolisa (siłę pozorną występującą podczas ruchu w układzie obrotowym), która działa na wszystkie poruszające się obiekty i dlatego jest niemal wszechobecna na Ziemi. Siła Coriolisa jest zazwyczaj kojarzona z dużymi zjawiskami, takimi jak huragany, wiry wodne itp. W tej pracy analizujemy jednak odchylenie cząstek naładowanych pod wpływem siły Coriolisa – za pomocą obliczeń analitycznych oraz modelowania numerycznego. To odchylenie prowadzi do powstania różnicy potencjałów, która leży u podstaw siły elektromotorycznej i może być wykorzystana m.in. do takich zastosowań jak monitorowanie położenia, lokalizacja geograficzna, a być może także inne, które dopiero zostaną zaproponowane. Opisano i przeanalizowano łączenie sensorów w macierze szeregowe lub równoległe w celu zwiększenia sygnału wyjściowego. Porównano amplitudę sygnału wyjściowego generowaną przez różne cząstki naładowane (elektron, uran i proton). Wydajność sensora porównano dla różnych zastosowań: na Ziemi, na planetach Układu Słonecznego oraz w maszynach obrotowych. Badania numeryczne i analityczne potwierdzają, że przedstawiona koncepcja sensora może zapoczątkować nowy typ czujników pozycjonujących niezależnych od satelitów.
Artykuł:
Measurement
Autorzy z PW:
Jan Szmidt, Lidia Łukasiak, Maciej Haras, Piotr Wiśniewski, Tomasz Skotnicki, Wojciech Knap
Rok wydania: