تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک آموزش ساختکفش مولد برق بسازید

تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک آموزش ساختکفش مولد برق بسازید

www.shop.qom-elec.ir
در این پست ساختنی طرز ساخت یککفی کفش را میآموزید که با قرار دادن آن داخل هر کفشی آن را به
یککفش مولد برق تبدیل خواهید کرد. اگر دلتان میخواهد برق تولید کنید و با آن دستگاههاي الکترونیکی
را شارژ کنید، این ساختنیکمک زیادي به شما خواهد کرد
با این کفش مولد برق میتوانید قدمهایتان را تبدیل به الکتریسیته کنید
ایده اصلی ساخت این کفش مولد برق ، استفاده از پیزوالکتریسیته است. پیزوالکتریسیته یا اثر فشار برقیکه از
اواسط قرن هجدهم کشف شد، همان بار الکتریکی است که در اثر ایجاد فشار مکانیکیدر برخی از مواد جامد
(مثل کرسیتال و سرامیک) انباشته میشود. اگر یکهدفون قدیمیرا از 20 سال پیشنگه داشته اید، با باز
کردن آن میتوانید المنتهاي پیزو را در آن ببینید.
اما چرا براي ساخت کفش مولد برق از دینام استفاده نمیشود؟ درست است که دینام برق بیشتري تولید
میکند اما استفاده از آن درست مثل این است که یکتکه سنگ در کفش تان داشته باشید. البته نباید نویزهاي
فراوان دینام را هم فراموش کنیم.
قم الکترونیک
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
این ساختنی بیشتر یکآزمایشعلمیاستو سعی دارد انگیزه ساخت کفش مولد برق و تولید برق با استفاده از
پیزوالکتریسیته را در خوانندگان ایجاد کند. ممکن است نتیجه کار بخوبییکمحصول نهایی نباشد. در ضمن
هر سه عبارت دیسکپیزو، المنت پیزو و مبدل پیزو به یکقطعه اشاره دارند.
شاید پیزوالکتریسته یکی از قدیمیترین روشهاي تولید انرژي تجدیدپذیر باشد اما به این معنی نیست که به
اندازه روشهاي جدید مثل پنلهاي خورشیدي کارایی ندارد. به همین خاطر در این ساختنی از مواد
پیزوالکتریکاستفاده شد است. پیزوالکتریسته که با نام اثر پیزوالکتریکهم شناخته میشود، به قابلیتبرخی
از مواد در تولید یکولتاژ جریات متناوب اطلاق میشود؛ سرامیک، نمک روشل و بسیاري از جامدات دیگر این
قابلیت را دارند. این کفش مولد برق طوري طراحی شده است که برق تولید شده در یکزمان مشخص اندازه
گیري شود تا معلوم شود براي شارژ کامل یکباتري لیتیوم یون یا یکخازن با ظرفیت بالا آماده است یا خیر
پیزوالکتریک– به معناي ماده اي که در واکنش به تغییر دما پتانسیل الکتریکی تولید میکند – در اوسطقرن
هجدهم توسط کارل لینه و فرانتس اپینوسمورد مطالعه قرار گرفت. براساس همین مطالعات محققان بعدي هم
فرض را بر این گذاشتند که بین فشار مکانیکی و بار الکتریکی رابطه وجود دارد؛ اما نتایج آزمایشات نشان
میداد مه قطعیتی در این زمینه وجود ندارد. اثر مستقیم پیزوالکتریکدر سال 1880 توسط دو برادران پیر
کوري و ژاك کوري مورد مطالعه قرار گرفت. این دو محقق دانش پیزوالکتریسیته را با سازههاي کریستالی
اساسی ترکیبکردند. همین اقدام منجر به توانایی پیشبینی رفتار کریستال و استفاده از این اثر با استفاده از
کریستالهاي مختلف شد.
در ساخت این کفش مولد برق از یکآردوینو هم استفاده شده که کار اسیلوسکوپ را انجام میدهد. آردوینو
مورد استفاده قرار PC توکار هم براي ایجاد سریال ارتباط بین آردوینو و TTL به کامپیوتر وصل میشود و
براي مانیتور پین آنالوگ – محل اتصال IDE میگیرد. همانطور که در تصاویر خواهید دید، از یکآردوینو
DC به AC هم براي مانیتور خروجی processing کفی– استفاده شده است. از یکبرنامه به نام “ ” 2.0
ژنراتور استفاده میشود.
با این کفش مولد برق میتوانید باتريهاي لیتیومیرا شارژ کنید. همچنین میتوانید از برقی که با این کفی
استفاده کنید. این TTL و انتقال دهنده بلوتوثی MCU تولید میکنید براي تغذیه مدارهاي کم مصرف مثل
خیلی ایده آل نیست چون به زمان زیادي نیاز دارد اما میتوانید با بهبود USB دستگاه براي شارژ دستگاههاي
کفش مولد برق به نتیجه دلخواه تان برسید. درضمن کفش مولد برق براي تامین برق گجتهاي پوشیدنیهم
بسیار عالی است.
اگر کل کفی را با یکورقه فلز نازك و منعطف بسازید و آن را با المنتهاي پیزوي دو طرفه پوشانید، احتمالاً
میتوانید برق موردنیاز براي شارژ یکگوشی را تولید کنید
گام اول : وسایل و ابزار موردنیاز
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
وسایل موردنیاز
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
معمولی USB 1. پاور بانک
6 .2 عدد مبدل پیزوالکتریک
N 4 .3 عدد دیود یکسو کننده 40071
4. سیم برق
5. یکجفت کش
6. چسب
وسایل اختیاري
براي آزمایش) nF ( 1. خازن مایلار 100
2. نوار ولکرو
براي آزمایش) LED ( 3. نشانگرهاي
4. چسب قطره اي (براي ثابت کردن سیمها)
5. بند آویز گوشی
6. رگولاتور سوئیچینگ 5 ولتی
وسایل جایگزین پیشنهادي
1. پاور بانک = باتري گوشیهاي قدیمیبه همراه یکمبدل 5 ولتی
2. مبدل پیزو = یکجفت هدفون قدیمی
ابزار موردنیاز
1. مولتیمتر دیجیتال
2. ابزار کار با سیم (سیم چین و …)
3. دریل همه کاره
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
گام دوم : کف پایتان را انداز بگیرید
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
بیاندازید. سپس با استفاده از یک PVC اندازه و شکل کف پایتان را مشخص کنید و آن را روي یکورق
قیچی محکم کفی را ببرید. این صفحه به عنوان پایه نصب اوایه دیسکها و المنتهاي پیزو عمل میکند.
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
دقت کنید که ضخامت این صفحه نباید خیلی زیاد باشد چون ممکن است به المنتهاي پیزو آسیب بزند. اگر هم
این صفحه خیلی نازك باشد، المنتهاي پیزو خم نمیشوند و برق کمتري تولید خواهد شد. ضخامت ایده آل
براي این صفحه 2 تا 5 میلیمتر است.
گام سوم : محل دیسکها را مشخص کنید
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
مشخص کنید. دیسکهاي پیزو باید درست وسط PVC حالا باید محل قرار گرفتن دیسکهاي پیزو را روي ورق
صفحه قرار بگیرند. منظور از وسط صفحه جایی است که تمام فشار کف پایتان روي آن قسمت پیاده میشود.
بعد از اینکه از صحیح بودن جاي دیسکها مطمئن شدید، دور آنها را با مداد علامت گذاري کنید. سپس با
استفاده از پرگار داخل این دایرهها، دایرههایی با شعاع دو میلیمتر کمتر بکشید. این فاصله 2 میلیمتري بجاي
حاشیه عمل میکند.
گام چهارم : صفحه را سوراخ کنید
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
کشیده اید را سوراخ کنید. تقریباً میتوانید از هر ابزاري PVC در این مرحله باید دایرههایی که روي صفحه
براي اینکار استفاده کنید اما دقت کنید که بعد از بریدن دایرهها داخل آنها را سنباده بزنید. اگر دریل یا سایر
ابزار مشابه را در اختیار ندارید، میتوانید از روش قدیمیآب کردن پلاستیکهم استفاده کنید.
گام پنجم : المنتهاي پیزو را بچسبانید
براي چسباندن المنتهاي پیزو بهتر است از چسب صنعتیاستفاده کنید
دیسکهاي پیزو باید انعطاف زیادي را تحمل کنند زیرا قرار است پاي شما در حین قدم برداشتن مرتباً روي
آنها قرار بگیرد. براي چسباندن دیسکها از چسب قطره اي و چسبهاي بسیار قوي استفاده نکنید چون ممکن
جدا شوند. بجاي چسبهاي قوي از PVC است بعد از پا گذاشتن روي کفی، دیسکهاي پیزو از صفحه
چسبهاي صنعتی استفاده کنید حالت لاستیکی این چسبها براي ساخت کفش مولد برق عالی است زیرا با هر
بار خم شدن حالت کششی پیدا خواهند کرد.
گام ششم : پیزوها را بهم لحیم کنید
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
دقت کنید که المنتها باید بصورت موازي به یکدیگر لحیم شوند
همه المنتهاي پیزو را بصورت موازي به یکدیگر لحیم کنید. دقت کنید که المنتها را بصورت ترتیبی لحیم
نکنید زیرا بیشتر به جریان نیاز دارید تا ولتاژ و این المنتهاي پیزو اگر در یکزمان فعال نشوند، خروجیبرق
یکدیگر را کنسل خواهند کرد.
نمیتوان این نوع جریان را بصورت DC تولید میکنند. برخلاف جریان AC المنتهاي پیزو جریان برق
همیشه قطب بندي متناوب دارند. درست مثل ژنراتورهاي برق – چه AC مستقیم بکار برد چون جریانهاي
از آن استفاده کنید چون ژنراتور AC خورشیدي باشد و چه بنزینی– نمیتوانید بدون هماهنگ کردن فاز موج
یکدیگر را کنسل میکنند (مثلاً منفب به مثبت و مثبت به منفی میرسد). بخاطر این ویژگیها لحیم کاري موازي
بهترین روش براي انجام این مرحله از ساخت کفش مولد برق است.
گاهشاوقات پیشمیآید که حتی بعد از اتصال المنتهاي پیزو بصورت موازي، باز هم خروجییکدیگر را
کنسل میکنند (وقتی همزمان فعال نشوند). اگر به این مشکل برخوردید میتوانید به ازاي هر دیسکپیزو از
یکپل دیودي استفاده کنید.
گام هفتم : پل دیودي بسازید
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
گام هشتم : پوشرهاي فومیرا اضافه کنید
پوشرهاي فومیرا درست وسط المنتها بچسبانید
حالا باید روي قسمت وسط هر یکاز دیسکهاي پیزو یکتکه فوم کوچک بچسبانید. این فومها که کار پوشر یا
فشار دهنده را انجام میدهند، دیسکهاي پیزو را در حین راه رفتن به سمت داخل فشرده میکنند (مثل
ساندویچ).
گام نهم : آزمایش:
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
در این مرحله از ساخت کفش مولد برق باید کارایی تئوري را بسنجید. یکدستگاه آزمایشدیجیتال بردارید و
دو رقمیتنظیم کنید. دقت داشته باشید که وقتی دیسکهاي پیزو را فشار میدهید، DC آن را روي محدوده
میتوانید به خوانش دقیق تر و قابل nF مقدار کمیجریان ایجاد خواهد شد. با اضافه کردن یکخازن 100
اعتمادتري برسید.
نتایج ولت متر کفش مولد برق ساختنی:
1. فشار با دست = 15,03 ولت برابر 2 میلی آمپر
2. راه رفتن = 18,53 ولت برابر 5 میلی آمپر
3. دویدن = 27,89 ولت برابر 11 میلی آمپر
گام دهم : کفی را در کفش قرار دهید
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
کفی مولد برق را بین کفش و کفی آن قرار دهید
کفی مولد برقی که خودتان ساخته اید را بین کفش و کفیآن قرار دهید.
گام یازدهم : پاور بانک را اضافه کنید:
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
اوج ولتاژ کفشمولد برق 28 ولت است. این جریان شاید بنظر بسیار ناچیز بیاید اما براي آسیب زدن به شارژر
(مدار) یکپاوربانک 5 ولتیکافی است. کفی مولد برق را مستقیماً به باتري لیتیومیپاور بانک لحیم کنید.
نمیتوان گفت این ذخیره برق ایده آل است اما براي نمونه اولیه خیلی خوب است.
با صرف کمیوقتمیتوانید پاوربانک را با کفی ادغام کنید و حتییکمدار جمع کننده بار هم به این دو
اضافه کنید.
کفش مولد برق آماده است:
www.shop.qom-elec.ir تولید برق با استفاده از پیزو الکتریک قم الکترونیک
با قرار دادن این کفی داخل هر کفشی میتوانید آن کفش را به یکژنراتور تبدیل کنید.
همانطور که در ابتدا گفتیم براحتی میتوانید این ساختنی را ارتقا دهید و کارایی آن را افزایشدهید. مثلاً
میتوانید تعداد دیسکهاي پیزو را بیشتر کنید. تصور کنید با گذاشتن 20 دیسکپیزو داخل کفی چه کارهایی
میتوانید بکنید. ایدههاي خودتان براي بهبود این کفش مولد برق را با سایر خوانندگان ساختنی در میان
بگذارید.

+ نوشته شده در  پنجشنبه چهارم آبان ۱۳۹۶ساعت 18:30  توسط پریا  | 

تولد...