申请/专利权人：海南大学三亚南繁研究院;海南大学三亚研究院

申请日：2024-02-07

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117740081A

主分类号：G01D21/02

分类号：G01D21/02;G01D5/16;H02J7/32;H02J7/34;H02N2/18;H04W4/38

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明涉及自供能农业传感系统技术领域，具体提供一种基于柔性纳米压电材料的自供能农业环境传感系统，通过设置柔性压电薄膜、发电控制器、超低功耗传感子系统和高阻抗传感器，发电控制器控制微能量收集器启动收集多个纳米压电组件的交变信号并控制电荷转移电容器达到预充能状态，超低功耗传感子系统驱动高阻抗传感器检测环境参量，微能量收集器驱动电荷转移电容器和主蓄能电容器配合运行实现电压稳压和阻抗变换，发电控制器不使用磁性元件，降低硬件成本和体积，高阻抗传感器采用半导体电阻和功能复合材料制备和电桥结构，可实现对温度、相对湿度、光通量、光谱分布、气体环境或机械作用力等农业环境参量的快速低功耗检测和无线数据采集。

主权项：1.一种基于柔性纳米压电材料的自供能农业环境传感系统，其特征在于，包括柔性压电薄膜、发电控制器和环境参量传感装置；所述柔性压电薄膜内部封装多个呈串联连接的纳米压电组件，所述发电控制器包括与所述柔性压电薄膜连接的微能量收集器、与所述微能量收集器连接的电荷转移电容器、以及与所述微能量收集器连接的主蓄能电容器；所述环境参量传感装置包括与所述微能量收集器连接的超低功耗传感子系统、与所述超低功耗传感子系统连接的高阻抗传感器；所述发电控制器控制所述微能量收集器启动收集多个所述纳米压电组件的交变信号并根据所述交变信号控制所述电荷转移电容器达到预充能状态，所述超低功耗传感子系统根据所述预充能状态驱动所述高阻抗传感器检测环境参量；所述超低功耗传感子系统包括与所述高阻抗传感器连接的精密差分放大器、电压基准源、微功耗模数转换器、静态存储器和微功耗控制器，所述精密差分放大器与所述微功耗模数转换器、所述微功耗控制器连接，所述微功耗模数转换器与所述微功耗控制器、所述静态存储器、所述电压基准源连接，所述微功耗控制器连接至所述微能量收集器、所述静态存储器；所述精密差分放大器将所述高阻抗传感器的电桥差分信号转化为幅值适宜的共模信号，所述微功耗模数转换器对所述共模信号进行数字化采样并转化为所述静态存储器和所述微功耗控制器可接受的数字信号，所述电压基准源用于向所述微功耗模数转换器提供稳定的参考电压，所述微功耗控制器对所述静态存储器进行读写操作，所述微功耗控制器用于控制所述发电控制器和所述超低功耗传感子系统的工作状态。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 海南大学三亚南繁研究院;海南大学三亚研究院 基于柔性纳米压电材料的自供能农业环境传感系统

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