reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© Evertiq Komponenty | 17 kwietnia 2015

Kamera, która sama siebie zasila

Prototyp kamery samozasilającej się stanowi ważny krok w rozwoju wizyjnych systemów rozproszonych. Obecnie jakość obrazu nie powala, lecz układ pracować może teoretycznie w nieskończoność bez dodatkowych źródeł energii.
Naukowcy z Uniwersytetu Kolumbii (USA) stworzyli innowacyjną kamerę (matrycę), która do zasilania nie potrzebuje dodatkowego zasilania zewnętrznego. Stworzony prototyp jest w stanie rejestrować obraz z prędkością 1 FPS w takich autonomicznych warunkach.

Pomiędzy rejestrowaniem obrazu, matryca przechodzi w tryb zbierania energii. Jest to swoiste połączenie typowej matrycy oraz panelu fotowoltaicznego. Niby wystarczyłoby dodać takowy panel do kamery, by mogła być zasilania bez konieczności doprowadzania zasilania z zewnątrz, lecz takie rozwiązanie nie byłoby tanie, ani też kompaktowe.

Naukowcy postanowili wykorzystać samą matrycę, która składa się z rzędów niewielkich elementów światłoczułych, które w pewnym sensie można przyrównać do fotodiody. Zbudowali oni matrycę 30x40 pikseli z takich właśnie fotodiod.

Aby uzyskać pomiar intensywności świecenia, a więc przejść w tryb przechwytywania obrazu, należy do diody takiej przyłożyć napięcie w kierunku zaporowym. Pod wpływem padania światła generowany jest prąd elektryczny powodujący spadek napięcia. Różnicę tą mierzy się, poddaje analizie i uzyskujemy odpowiedni odczyt intensywności światła. W przypadku matrycy takich fotodiod uzyskać możemy mniej lub bardziej szczegółowy obraz, zależnie od ilości pikseli.

Diody następnie przełącza się w tryb fotowoltaiczny. Przepływ prądu powoduje ruch elektronów, co w przypadku zerowego napięcia w kierunku zaporowym pozwala wygenerować prąd zależny od intensywności padania światła na takową matrycę fotodiod. Ilość zgromadzonej energii wystarcza do tego, by taka kamera mogła zasilić się i pracować z prędkością 1 FPS.

Próby stworzenia podobnych układów były podejmowane wcześniej, lecz nie były zbyt skuteczne i stanowczo zbyt skomplikowane. Rozwiązanie naukowców z Kolumbii jest proste. Do każdej fotodiody dołączono po dwa tranzystory, które są odpowiednio sterowane za pomocą mikrokontrolera.

Energia gromadzona jest w superkondensatorze, co zapewniać ma długi czas pracy. Jak podają naukowcy, natężenie już 300 luksów wystarcza, by układ mógł w nieskończoność pracować wykonując jedno zdjęcie na sekundę. Prototyp ten ma być skalowalny. W przyszłości naukowcy chcą zbudować kamery o ponad 4-krotnie większej ilości pikseli, zachowując ten sam model pracy.

Niewykluczone też, że dodane zostaną też systemy bezprzewodowej komunikacji, dla większej funkcjonalności układu. W przyszłości tego typu rozwiązania mogą znaleźć zastosowanie w smartfonach, czy też w systemach rozproszonych, dla zdalnego monitoringu.

Kamera zostanie oficjalnie przedstawiona na Międzynarodowej Konferencji Fotografii Komputerowej (Uniwersytet Rice'a w Houston).

VIDEO

SRC
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
November 29 2016 16:13 V7.6.2-1