パッチタイプの振動視覚化（PVV）センサーシステムトライボエレクトリック効果に基づくセンサーシステム

自己駆動のワイヤレスセンサーシステムは、原子力発電所の状態監視のための重要なトピックとして浮上しています。ただし、ミニ電子コンピューティングシステムでの過剰な信号処理によって引き起こされる高出力消費により、市販のワイヤレスセンサーシステムは依然として完全に自立できません。この意味で、センサーシステムをエネルギーハーベストデバイスと統合するだけでなく、低電力スキームの単純なデータ処理方法を開発することも不可欠です。このホワイトペーパーでは、トライボエレクトリック効果と自立式操作のための視覚化技術に基づいたパッチタイプの振動視覚化（PVV）センサーシステムを報告します。ポリエチレンテレフタレート（PET）/AL/LCDスクリーンで構成されるPVVセンサーシステムは、過度の信号処理なしに、トリビエレクトリック信号をLCDスクリーンの有益なブラックパターンに直接変換し、非常に低い電力動作を可能にします。さらに、提案された画像処理方法は、リモートコントロールカメラを介して黒いパターンを周波数と加速度値に再構成します。これらのシンプルな信号からパターンへの変換とパターン間の再構成技術により、振動視覚化センサーネットワークが正常に実証されています。

Self-powered wireless sensor systems have emerged as an important topic for condition monitoring in nuclear power plants. However, commercial wireless sensor systems still cannot be fully self-sustainable due to the high power consumption caused by excessive signal processing in a mini-electronic computing system. In this sense, it is essential not only to integrate the sensor system with energy-harvesting devices but also to develop simple data processing methods for low power schemes. In this paper, we report a patch-type vibration visualization (PVV) sensor system based on the triboelectric effect and a visualization technique for self-sustainable operation. The PVV sensor system composed of a polyethylene terephthalate (PET)/Al/LCD screen directly converts the triboelectric signal into an informative black pattern on the LCD screen without excessive signal processing, enabling extremely low power operation. In addition, a proposed image processing method reconverts the black patterns to frequency and acceleration values through a remote-control camera. With these simple signal-to-pattern conversion and pattern-to-data reconversion techniques, a vibration visualization sensor network has successfully been demonstrated.