FI118838B - Generating power for wireless measuring or monitoring systems for moving objects - Google Patents

Generating power for wireless measuring or monitoring systems for moving objects Download PDF

Info

Publication number
FI118838B
FI118838B FI20050686A FI20050686A FI118838B FI 118838 B FI118838 B FI 118838B FI 20050686 A FI20050686 A FI 20050686A FI 20050686 A FI20050686 A FI 20050686A FI 118838 B FI118838 B FI 118838B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
measuring
monitoring
sensor
systems
moving objects
Prior art date
Application number
FI20050686A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20050686A0 (en
FI20050686A (en
Inventor
Kimmo Eino Eljas Jokelainen
Aila Mirjami Petaejaejaervi
Original Assignee
Kimmo Eino Eljas Jokelainen
Aila Mirjami Petaejaejaervi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kimmo Eino Eljas Jokelainen, Aila Mirjami Petaejaejaervi filed Critical Kimmo Eino Eljas Jokelainen
Priority to FI20050686A priority Critical patent/FI118838B/en
Publication of FI20050686A0 publication Critical patent/FI20050686A0/en
Priority to PCT/FI2006/050283 priority patent/WO2007000494A1/en
Publication of FI20050686A publication Critical patent/FI20050686A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI118838B publication Critical patent/FI118838B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • H02K7/1846Rotary generators structurally associated with wheels or associated parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/041Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/041Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
    • B60C23/0413Wireless charging of active radio frequency circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/004Electro-dynamic machines, e.g. motors, generators, actuators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

1 1188381 118838

Liikkuvien kohteiden langattomien mittaus- tai valvontajärjestelmien käyttösähkön muodostaminen Tämän keksinnön kohteena on langattomien mittausjärjestelmien käyttösähkön 5 muodostaminen, johon järjestelmään kuuluu induktiosilmukka, kestomagneettielin, mittausanturointi, käyttösähkön vaatima elektroniikka ja tarvittava radioelektroniik-ka.The present invention relates to the generation of power for wireless measuring or monitoring systems 5, which comprises an induction loop, a permanent magnet element, a measurement sensor, the required electronics for the power and the required radioelectronics.

Tunnetuissa langattomissa mittaus- ja kunnonvalvontajärjestelmissä laitteistot ovat 10 mitattavien kohteiden läheisyydessä olevista antureista ja mitattavan kohteen ulkopuolella olevista vastaanotto- ja analysointilaitteista muodostettuja mittaussysteemejä. Yleisesti näissä laitteistoissa käytettävät anturiyksiköt on varustettu paristolla, akulla tai jollakin muulla sähköä varastoivalla jännitelähteellä tai anturiyksikön käyttöjännite saadaan mitattavan kohteen sähköjärjestelmästä. Anturiyksikkö lähettää 15 mittaustiedon tyypillisesti radioteitse vastaanotto- ja analysointiyksikölle. Esimerkiksi menetelmä tunnetaan julkaisunumerosta US 2003/0030565 AI, patenttihakemuksista 881763 Ja EP 1 293 766 AI.In the known wireless measuring and condition monitoring systems, the equipment consists of measuring systems consisting of sensors in the vicinity of the subject to be measured and receiving and analyzing devices located outside the subject. In general, the sensor units used in these systems are provided with a battery, a battery, or some other power supply that stores electricity, or the operating voltage of the sensor unit is obtained from the electrical system of the object being measured. The sensor unit transmits 15 measurement data typically by radio to the receiving and analyzing unit. For example, the method is known from US 2003/0030565 A1, from patent applications 881763 and EP 1 293 766 A1.

Tunnettua ovat myös langattomat kunnonvalvontajärjestelmät, joissa anturi on piet- 20 zosähköinen komponentti, jonka mekaaninen muodonmuutos tuottaa pietzosähköi- : V: sen ilmiön avulla sekä mitattavan suureen, että radiolähettimen tarvitseman energi- :an.Also known are wireless condition monitoring systems in which the sensor is a piezoelectric component whose mechanical deformation produces a piezoelectric: V phenomenon for both the measurable quantity and the energy required by the radio transmitter.

··♦ ··· • · • · ··♦ : Tunnetuissa mittaus- ja kunnonvalvontajärjestelmissä usein käytetty akku, paristo ja 25 muu jännitelähde vaatii säännöllistä huoltoa. Pietzosähköiseen ilmiöön perustuva ··· anturi mahdollistaa toimintaperiaatteensa vuoksi ainoastaan sellaisten kohteiden ·*·.. mittaamisen, joissa anturiin kohdistuu mekaaninen anturin muotoa muuttava voima, :***: joka pietzosähköisen ilmiön avulla muodostaa sekä mittaussuureen, että käyttöjän- • ·· Λ nitteen mittaussignaalin käsittelyyn ja lähettämiseen vastaanotto- ja analysointiyksi- *.! 30 kölle. Esitetyn kaltainen menetelmä käy ilmi patentista EP 1 022 702 A2.······················································································· ♦ :♦::::::::::::: :♦::::::::::::::::: usein: Regular maintenance of commonly used battery, battery and 25 other power supplies in known measurement and condition monitoring systems The piezoelectric ··· sensor, due to its principle of operation, allows only the measurement of · · · · objects subjected to mechanical sensing deformation of the sensor: ***: which, through the piezoelectric phenomenon, produces both a measuring quantity and an operating voltage. processing and sending the measurement signal to the receiving and analyzing unit- *.! 30 pearls. Such a method is disclosed in EP 1 022 702 A2.

• · • · «·· • · :.v Tunnettua ovat myös langattomat kunnonvalvontajärjestelmät, joissa mittausantu- • · · roinnin ja lähetinyksikön tarvitsema käyttöjännite muodostetaan käyttäen lämpötilaan reagoivaa paristoa. Tunnetuissa järjestelmissä lämpötilaan reagoivassa paris-35 tossa on matalan sulamislämpötilan eristävä materiaali sijoitettu eristämään pariston 2 118838 elektrolyytit. Kun eristemateriaali sulaa, niin johtavuus elektrodien välille syntyy ja tarvittava käyttöjännite muodostuu. Tunnetuissa järjestelmissä voidaan tämä niin sanottu laukaisulämpötila säätää valitsemalla eristemateriaalin sulamislämpötila halutuksi. Tällaiset tunnetut kunnonvalvontajärjestelmät tyypillisesti hälyttävät jonkun 5 tietyn rajalämpötilan ylittymisen ja siten ehkäisevät suuremmat vauriot, jotka aiheutuvat esimerkiksi ylikuumenneen koneenosan rikkoutumisesta. Menetelmä tunnetaan patentista EP 1 256 792 A2.Wireless condition monitoring systems are also known in which the operating voltage required by the measuring sensor and transmitter is generated using a temperature-responsive battery. In prior art systems, a low-melting insulating material in a temperature-responsive battery 35 is positioned to insulate the battery 2 118838 electrolytes. When the insulation material melts, the conductivity between the electrodes is generated and the required operating voltage is generated. In known systems, this so-called trigger temperature can be adjusted by selecting the melting point of the dielectric material as desired. Such known condition monitoring systems typically alert someone to exceeding a certain threshold temperature and thereby prevent greater damage, for example, from the breakage of an overheated machine part. The process is known from EP 1 256 792 A2.

Tunnettuja ovat myös järjestelmät, jotka on tarkoitettu ajoneuvoissa käytettävien 10 lukkiutumattomien jarrujärjestelmien valvontaan ja esimerkiksi pyörimisnopeuksien mittaamiseen. Näitä järjestelmiä on tunnetusti olemassa langattomina ja johdotet-tuun anturointiin perustuvina. Tyypillisesti nämä järjestelmät saavat käyttöjännit-teensä ajoneuvon virtalähteestä tai muusta akusta. Menetelmä tunnetaan muun muassa patentista EP 1 321 685 AI.Systems are also known for monitoring the anti-lock braking systems used in vehicles and for measuring speeds, for example. These systems are known to exist as wireless and based on wired sensing. Typically, these systems are powered by the vehicle's power supply or other battery. The process is known, inter alia, from EP 1 321 685 A1.

1515

ViitejuIkaisuissa esitetyt sovellukset perustuvat perinteisiin jännitteen syöttöjärjes-telmiin tai pietzosähköiseen ilmiöön.The applications disclosed in the references are based on conventional voltage supply systems or on the piezoelectric phenomenon.

Keksinnön mukaisen jännitteen muodostamismenetelmän etuna on pidentää langat-20 tornien mittausjärjestelmien huoltoväliä ja poistaa erillisen pariston tai akun vaihdon : V: tarve anturi- ja lähetinyksiköstä.The advantage of the voltage generating method of the invention is to extend the service interval of the wire-20 tower measurement systems and eliminate the need for a separate battery or battery replacement: V: need for sensor and transmitter unit.

• · · • * t ··»• · · • * t ·· »

Lisäksi keksinnön mukaisella järjestelyllä voidaan vähentää mittausjärjestelmään • :*: liittyvää johdotusta.In addition, the arrangement according to the invention can reduce the wiring associated with the measuring system::::

• # · · 25 • ·• # · · 25 • ·

Lisäksi keksinnön etuna on se, että keksinnön mukainen laitteisto voidaan edullisesti ;*.>φ asentaa jälkiasennuksena jo olemassa oleviin mittausta tai valvontaa vaativiin koh- .*··. teisiin.A further advantage of the invention is that the apparatus according to the invention can be advantageously; *.> Φ retrofitted to existing applications requiring measurement or monitoring. * ··. teisiin.

• • * » • · • · · *;.*** 30 Lisäksi keksinnön etuna on se, että keksinnön mukainen mittaus- tai valvontajärjes- • · '*:** telmä on sähköisesti erillään mitattavan tai valvottavan kohteen sähkönsyöttöjärjes- · telmästä.A further advantage of the invention is that the measuring or monitoring system according to the invention is electrically separate from the power supply system of the object to be measured or monitored.

• * · • · • · ··«• * · • · • · ·· «

Lisäksi keksinnön etuna on se, että mittaus- tai valvontajärjestelmän käyttöjännite 35 on aina saatavilla mitattavan tai valvottavan kohteen suorittaessa työliikettä esimer- 3 118838 kiksi paperikoneen telan pyöriessä, mikä mahdollistaa mittaus- tai valvontatiedon jatkuvan keruun.A further advantage of the invention is that the operating voltage 35 of the measuring or monitoring system is always available when the object to be measured or monitored performs a work movement, for example, while the roll of the paper machine rotates, allowing continuous collection of measurement or monitoring data.

Lisäksi keksinnön etuna on se, että anturointiyksikkö voidaan kiinnittää suoraan val-5 vottavaan tai mitattavaan kohteeseen, jolloin järjestelmä mittaa suoraan haluttua signaalia ja ympäristötekijöiden häiriövaikutus minimoituu esimerkiksi koneen laake-riäänen välitön kuuntelu pyörivästä kohteesta eikä koneen rungosta, jossa koneen kaikkien laakereiden ja muiden kone-elinten äänet tai värähtelyt summautuvat samaan mittaussignaaliin.A further advantage of the invention is that the sensor unit can be mounted directly to a monitoring or measuring object, whereby the system directly measures the desired signal and the interference effect of environmental factors is minimized, for example by immediately listening the machine bearing ring from the rotating object. organ sounds or vibrations are added to the same measurement signal.

1010

Lisäksi keksinnön etuna on se, että pyörivästä kohteesta suoraan mitattava signaali voi olla lämpötila, kiihtyvyys, kierrosnopeus ja kemiallinen tai fysikaalinen suure.A further advantage of the invention is that the signal measured directly from the rotating object may be temperature, acceleration, rotational speed and chemical or physical quantity.

Lisäksi keksinnön etuna on se, että keksinnön mukaista menetelmää voidaan sovel-15 taa vaikeisiin ja aiemmin kustannuksiltaan kannattamattomina pidettyihin mittaus-ja valvontakohteisiin kuten vaihteiston sisään asennettuna tai hammasrattaistoon asennettuna.A further advantage of the invention is that the method according to the invention can be applied to difficult measuring and monitoring objects previously considered to be unprofitable, such as mounted in a gearbox or mounted in a rack.

Lisäksi keksinnön etuna on se, että keksinnön mukaista menetelmää voidaan sovel-20 taa turvallisuutta edistäviin liikkuvien ajoneuvojen valvontaan kuten esimerkiksi ju- * · v,: nan laakereiden tai ajoneuvojen renkaiden ilmanpaineen mittaukseen ja valvontaan.A further advantage of the invention is that the method according to the invention can be applied to the monitoring of safety vehicles in motion, such as the measurement and monitoring of the air pressure of rolling bearings or vehicle tires.

» » I»» I

• * · ···• * · ···

Lisäksi keksinnön etuna on se, että keksinnön mukaista menetelmää voidaan sovel-: taa kiskojen värähtelyn seurantaan, tai esimerkiksi muuhun akustiseen mittaukseen 25 tai muuhun valvontaan.A further advantage of the invention is that the method according to the invention can be applied to monitoring the vibration of the rails, or, for example, to other acoustic measurement 25 or other monitoring.

• t·• t ·

Lisäksi keksinnön etuna on se, että keksinnön mukaista menetelmää voidaan sovel- :***: taa mitattaviin tai valvottaviin kohteisiin, joissa ei ole omaa sähköjärjestelmää.A further advantage of the invention is that the method according to the invention can be applied to a subject to be measured or monitored, which does not have its own electrical system.

··· • · • · · • · · M 30 Lisäksi keksinnön etuna on se, että mittaus- tai vaivontajäriestelmä voidaan toteut- • · taa edullisesti siten, että se on helposti siirrettävissä mittaus- tai valvontakohteesta • · v.· toiseen, mikä mahdollistaa myös otantaan perustuvan mittauksen tai valvonnan ja «·· säästää siten kustannuksia.A further advantage of the invention is that the measuring or kneading system can be implemented advantageously so that it can be easily moved from one measuring or monitoring object to another. also allows sampling or measurement based on sampling and thus saves costs.

4 1188384, 118838

Lisäksi keksinnön etuna on se, että mittaus- tai valvontajärjestelmä voidaan toteuttaa edullisesti siten, että mittausyksikön anturiosa voi toimia toistimena, jolloin suuren mitattavan kohteen eri osien mittaukset ja valvontakohteet voidaan linkittää sarjaan, joka mahdollistaa kaukana olevan anturiyksikön tiedon tuonnin yhden tai 5 usean toistinaseman kautta vastaanottoyksikölle vaikka lähettävän anturiyksikön lähetysteho ei yksistään riitä.A further advantage of the invention is that the measuring or monitoring system can be advantageously implemented so that the sensor part of the measuring unit can act as a repeater, whereby the measurements and monitoring objects of different parts of a large object can be linked to a series allowing importing of distant sensor unit data even though the transmitting sensor unit alone is not capable of transmitting power.

Lisäksi keksinnön etuna on se, että keksinnön mukaista mittaus- tai valvontajärjestelmää käytettäessä voidaan ennaltaehkäistä. Vioittuneiden koneenosien aiheutta-10 mia vakavampia vikoja ja siten saavuttaa merkittäviä kustannussäästöjä ennen lopullista laiterikkoutumista.A further advantage of the invention is that when a measuring or monitoring system according to the invention is used, it can be prevented. Damaged machine parts cause more than 10 faults and thus achieve significant cost savings before the final breakdown.

Keksintö perustuu siihen perusajatukseen, että keksinnön mukainen mittaus- tai valvontajärjestelmä on sähköisesti erillään mitattavan tai valvottavan kohteen säh-15 könsyöttöjärjestelmästä, ja muodostaa mitattavan tai valvottavan kohteen liike-energiasta ainakin osan järjestelmän tarvitsemasta käyttösähköstä induktioperiaat-teen mukaisesti.The invention is based on the basic idea that the measuring or monitoring system according to the invention is electrically separate from the electric power supply system of the object to be measured or monitored and provides at least a part of the driving energy required by the system according to the induction principle.

Nämä tarkoitukset voidaan keksinnön mukaisesti saavuttaa valmistamalla anturi- ja 20 lähetinyksikön tarvitsema energia liikkuvan kohteen avulla sähkömagneettiseen in- ; V: duktioon perustuen. Tämä toteutetaan valmistamalla induktiosilmukat liikkuvaan tai • · : paikallaan pysyvään kohteeseen ja asentamalla magneettiset elimet liikkuvaan tai ··· :***: paikallaan pysyvään vastakappaleeseen. Laitteen käynnistyttyä kestomagneettisen • · · • ·*· elimen synnyttämän magneettikentän ja johdinsilmukan välinen suhteellinen liike • · * 25 generoi induktioperiaatteen mukaisesti käyttö sähkön anturi- ja lähetinyksikölle.According to the invention, these objects can be achieved by generating, by means of a moving object, the energy required by the sensor and the transmitter unit for electromagnetic in-; A: Based on ducation. This is accomplished by making induction loops on a moving or · ·: stationary object and installing magnetic elements on a moving or ···: ***: stationary object. When the device turns on, the relative motion between the magnetic field generated by the permanent magnet • · * and the wire loop • · * 25 generates, in accordance with the induction principle, operation for the electrical sensor and transmitter unit.

• * · Käyttösähkön tuottava laitteisto sekä anturi- ja lähetinyksikkö ja muu tarvittava elektroniikka ovat tyypillisesti integroituna mitattavan tai valvottavan laitteiston tai .··*. laitteen rakenteeseen tai väliaikaisesti kiinnitettyinä mitattavaan tai valvottavaan .·. kohteeseen.• * · The power generating equipment and the sensor and transmitter unit and other required electronics are typically integrated with the equipment being measured or monitored or. the structure of the device or temporarily attached to the device being measured or monitored. to.

30 • • · **;·* Järjestelmä voi edellä mainituista seikoista huolimatta sisältää akun, pariston tai :,v kondensaattorin energian varastoimiseksi. Magneettisia elimiä ja johdinsilmukoita tai '·[[[: käämejä voi olla useita ja lisäksi magneettinen elin voi olla itse mittavan kohteen osa. Keksinnössä kuvattu mittaus- tai valvontajärjestelmä voi olla integroituna esi- 5 118838 merkiksi laakeriin tai muuhun mitattavaan tai valvottavaan laitteeseen tai laitteen osaan.30 • • · **; · * Notwithstanding the above, the system may include a battery, a battery or:, v a capacitor to store energy. There may be several magnetic elements and loops of wire or '· [[:: windings, and in addition, the magnetic element may itself be part of a large object. The measuring or monitoring system described in the invention may be integrated into a bearing or other device or part of the device to be measured or monitored.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnölliselle jännitteen muodostamismenetelmälle on 5 tunnusomaista se, mitä on esitetty ensimmäisessä patenttivaatimuksessa. Järjestelmä sisältää kestomagneetin tai muun magneettisen elimen 1, johdinsilmukan 3, anturoinnin 4, tehon syötön elektroniikan 5 ja radioyksikön 6 liitettynä liikkuvaan tai liikkumattomaan laitteistoon, laitteeseen tai mekaaniseen osaan 2, 7,10,11 sekä keksinnön mukainen mittaus- tai valvontajärjestelmä on sähköisesti erillään mitatta-10 van tai valvottavan kohteen sähkönsyöttöjärjestelmästä ja järjestelmä jälkiasenne-taan valvottavaan kohteeseen.More specifically, the inventive voltage generation method is characterized by what is stated in the first claim. The system includes a permanent magnet or other magnetic element 1, a wire loop 3, a sensor 4, a power supply electronics 5 and a radio unit 6 connected to a movable or immovable apparatus, device or mechanical part 2, 7,10,11 and a measuring or monitoring system according to the invention - 10 from the power supply system of the van or controlled object and the system is retrofitted to the controlled object.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa 15 kuva 1 esittää esimerkinomaisesti keksinnön mukaisen jännitteen muodostusmene-telmän toteutuksen, kuva 2 esittää esimerkinomaisesti erästä toista jännitteen muodostusmenetelmää.The invention will now be described in detail. Referring to the accompanying drawings, in which Figure 1 illustrates, by way of example, an embodiment of a voltage generating method according to the invention, Figure 2 illustrates another voltage generating method.

: .**: 20 M· : V: Kuvassa 1 on esitetty keksinnön mukaisen jännitteen muodostusmenetelmä. Kesto- : magneettikin 1 on kiinnitetty mitattavan tai valvottavan kohteen runkoon 2 kiinni- tyselimellä, jota ei ole esitetty kuvassa, johdinsilmukka 3, anturointiyksikkö 4, käyt- ; tösähkön muodostamiseen tarvittava elektroniikka 5 sekä radioyksikkö 6 ovat integ- ··· · 25 roidut alustaansa) joka on kiinnitetty mitattavan tai valvottavan laitteiston akselille • · · 7. Laitteiston tai koneen käynnistyttyä pyörivään akseliin kiinnitetty induktiosilmukka ohittaa mitattavan kohteen runkoon kiinnitetyn kestomagneettisen elimen ja sen .*·*. muodostaman magneettikentän, jolloin silmukkaan indusoituu induktioperiaatteen ··· mukaisesti jännite, josta muokkaamalla saadaan mittaus- tai valvontajärjestelmän • · · *:!:* 30 tarvitsema käyttösähkö.:. **: 20 M ·: V: Figure 1 shows a voltage generation method according to the invention. Durable: even the magnet 1 is attached to the body 2 of the object to be measured or monitored by a fastening member not shown, a wire loop 3, a sensor unit 4, used; electronics 5 and radio unit 6 for power generation are integrated in their base) mounted on the axis of the equipment to be measured or monitored • · · 7. When the equipment or machine starts, the induction loop on the rotating axis bypasses the permanent magnet element mounted on the body. * · *. • · · *:!: *: 30: The electric current required by the measuring or monitoring system • · · *:!: * 30 is induced in the loop according to the induction principle ···.

• · * · ··« • · v.· Kuvan 2 mukaisessa esimerkinomaisessa jännitteen muodostamismenetelmässä * · kestomagneettielin 1 on kiinnitetty mitattavan tai valvottavan kohteen runkoon, jota ei ole esitetty kuvassa. Induktiosilmukka 3 ja anturointi 4, käyttösähkön muodosta-35 miseen tarvittava elektroniikka 5 ja radioyksikkö 6 ovat integroidut alustaansa 9, . 118838 joka on kiinnitetty koneen johteessa 10 edestakaisin liikkuvaan osaan 11. Johdinsil-mukkaan indusoituu mittausjärjestelmän tarvitsema käyttöjännite induktioperiaat-teen mukaisesti, kun se liikkuu kestomagneettielimen muodostamassa magneettikentässä.In the exemplary voltage generation method of Fig. 2, the permanent magnet element 1 is attached to a body of a subject to be measured or monitored, not shown. The induction loop 3 and the sensor 4, the electronics 5 for generating the drive power 35 and the radio unit 6 are integrated in their substrate 9,. 118838, which is attached to the reciprocating member 11 of the guide 10 of the machine. The operating voltage required by the measuring system is induced in the conductor silo according to the induction principle as it moves in the magnetic field formed by the permanent magnet element.

55

Menetelmää voidaan käyttää kohteissa, kuten esimerkiksi laakerit, hammaspyörät, akselit, pyörät, johteet, kuularuuvit, männät, junan rattaat, tai muut paikallaan pysyvät, pyörivät tai edestakaisin liikkuvat osat.The method can be used on objects such as bearings, gears, axles, wheels, rails, ball screws, pistons, train sprockets, or other fixed, rotating or reciprocating parts.

10 Keksinnön mukainen jännitteen muodostusmenetelmä tai sen osa voidaan edullisesti toteuttaa silkkipaino-, keraami-, piirilevy-, polyimidi-, lasersintraus-, LTCC-, HTCC-tai muulla soveltuvalla tekniikalla. Keksinnössä kuvattu induktiosilmukkaosa voidaan edullisesti toteuttaa käämilangalla, silkkipainomenetelmällä, ohut- tai paksukalvo-tekniikoilla. Lisäksi se voidaan edullisesti toteuttaa kutakuinkin tasomaisena raken-15 teenä tasaiseen, kaarevaan tai muun muotoiseen pintaan.The voltage generating method or part thereof according to the invention may advantageously be implemented by screen printing, ceramic, circuit board, polyimide, laser sintering, LTCC, HTCC or other suitable techniques. The induction loop portion described in the invention can advantageously be implemented by winding yarn, silk screening, thin or thick film techniques. Further, it can advantageously be implemented as a substantially planar structure on a flat, curved or other shaped surface.

Edellä on kuvattu keksinnön mukaisen jännitteen muodostamismenetelmän edullisia toteutusmuotoja. Keksintö ei rajoitu juuri kuvattuihin ratkaisuihin, vaan keksinnöllistä ajatusta voidaan soveltaa useilla tavoilla patenttivaatimusten asettamissa rajois- 20 s9· • · • · · • · • » • · · » · · »·· »»· • · • · ··· • · • · · • · »Preferred embodiments of the voltage generation method of the invention have been described above. The invention is not limited to the solutions just described, but the inventive idea can be applied in a number of ways within the scope of the claims. · »·» »

··« I·· «I

··· • · • ···· • · · ·

»M»M

»· « · • ·« • · · • · • 1 ·2 3 • · • · » * » t • · «·· • · • « • · • · · • · · w · · 2 • 1 3»·« · • • 1 · 2 3 • • • »*» t • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Claims (3)

1. Förfarande för alstring av driftsenergi för ett rädlöst mät- och kontrollsystem för rörliga objekt genom att använda en permanentmagnet (1) och en induktionsloop 5 (3) för alstring av driftsenergin, kännetecknat därav, att en anordning, som inne- häller mät- och kontrollsystemet, ansluts som efterinstallering tili objektet, som skall mätäs eller övervakas, och uppvisar en induktionsloop (3) för alstring av driftsenergi, och med permanentmagneten (1) alstras det erforderliga magnetfältet. 10A method of generating operating energy for a fearless measuring and control system for moving objects using a permanent magnet (1) and an induction loop 5 (3) for generating the operating energy, characterized in that a device containing and the control system, connected as a post-installation to the object to be measured or monitored, and having an induction loop (3) for generating operating energy, and with the permanent magnet (1) the required magnetic field is generated. 10 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att i förfarandet avlyss- nas maskinen lagerljud frän ett roterande objekt.2. A method according to claim 1, characterized in that in the process the machine sounds interference from a rotating object. 3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att mät- och kon-trollsystemets sensordel fungerar som överdrag. 15 • · · i « « 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4· 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 444 4 4 4 4 444 • 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 • 44 4 4 4 4 4 4 4 4 444 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 · 4 # 4 4 4 4 4 4 • 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4Method according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor part of the measurement and control system functions as a coating. 15 • · · i «« 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 · 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 444 4 4 4 4 444 • 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 • 44 4 4 4 4 4 4 4 444 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 · 4 # 4 4 4 4 4 4 • 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
FI20050686A 2005-06-28 2005-06-28 Generating power for wireless measuring or monitoring systems for moving objects FI118838B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20050686A FI118838B (en) 2005-06-28 2005-06-28 Generating power for wireless measuring or monitoring systems for moving objects
PCT/FI2006/050283 WO2007000494A1 (en) 2005-06-28 2006-06-27 Generation of electric supply power for wireless measuring or monitoring systems of moving objects

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20050686 2005-06-28
FI20050686A FI118838B (en) 2005-06-28 2005-06-28 Generating power for wireless measuring or monitoring systems for moving objects

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20050686A0 FI20050686A0 (en) 2005-06-28
FI20050686A FI20050686A (en) 2006-12-29
FI118838B true FI118838B (en) 2008-03-31

Family

ID=34778398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20050686A FI118838B (en) 2005-06-28 2005-06-28 Generating power for wireless measuring or monitoring systems for moving objects

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI118838B (en)
WO (1) WO2007000494A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007014016A1 (en) * 2007-03-23 2008-09-25 Schaeffler Kg Bearing for supporting a body rotatable about an axis with a cover body
DE102007062909A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Sick Ag sensor
US9354090B2 (en) * 2013-05-22 2016-05-31 Honeywell Limited Scanning sensor arrangement for paper machines or other systems
CN113451936B (en) * 2020-10-17 2022-09-13 广西电网有限责任公司北海供电局 Line protection measurement and control device of intelligent substation

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6421600B1 (en) * 1994-05-05 2002-07-16 H. R. Ross Industries, Inc. Roadway-powered electric vehicle system having automatic guidance and demand-based dispatch features
US6470933B1 (en) * 1998-03-09 2002-10-29 Pirelli Pneumatici S.P.A. Tire containing at least part of an electrical current generator intended for the supply of sensors and/or other electrical devices present within the tire, and method for manufacture the said tire
JP2003511289A (en) * 1999-10-01 2003-03-25 キーケルト・アクチエンゲゼルシヤフト Wireless data and energy transmission device
JP2002130262A (en) * 2000-10-27 2002-05-09 Ntn Corp Bearing with non-contact signal transmitting mechanism
JP2003151063A (en) * 2001-11-16 2003-05-23 Honda Motor Co Ltd Tire monitoring system

Also Published As

Publication number Publication date
FI20050686A0 (en) 2005-06-28
FI20050686A (en) 2006-12-29
WO2007000494A1 (en) 2007-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101153792B (en) Rotary encoder and method for its operation
US6948856B2 (en) Rolling bearing device and ring with sensor for the rolling bearing device
US7429133B2 (en) Instrumented antifriction bearing and electrical motor equipped therewith
JPH06200929A (en) Bearing method and apparatus
AU2003269247B2 (en) Power generator
FI118838B (en) Generating power for wireless measuring or monitoring systems for moving objects
US7679210B2 (en) Vehicle wheel electricity generating device
EP1895043B1 (en) Control device for a laundry washing and/or drying machine
US20100301843A1 (en) Position encoder comprising a plastic element
CN102648142B (en) Measuring arrangement, electric drive, hoisting machine and elevator system
US20180026496A1 (en) Motor having function of generating and feeding electric power at coil end portion
US7796051B2 (en) Measuring device activated at inspection rounds for condition monitoring of rotating machinery
EP1342633A3 (en) Rotation detecting device and anti-skid braking system using the same
JP4198817B2 (en) Tire internal condition measuring instrument
JP2009540277A (en) Position encoder and method for detecting the position of a moving part of a machine
US11287288B2 (en) Position detection system and method for detecting a movement of a machine
EP1936385B1 (en) Method and arrangement for determining rotational movement
CN112242780A (en) Permanent magnet synchronous motor with rotor temperature measuring device
JP2003139155A (en) Bearing device with sensor
JP2000278923A (en) Generator for tire installation and tire sensor module
JP2014137331A (en) Self-power generation type wind detector, wind detection system, and vehicle
EP3521786B1 (en) Wound electrical component with printed electronics sensor
CN114977579A (en) Rotor for an electrical machine and electrical machine having a rotor
CN106471342B (en) Sensor device and rolling bearing comprising such a sensor device
US10281443B2 (en) Gas detection device