Amplificador de Carga Dinámica Basado en Stack Piezoeléctrico para Sensado en Máquinas Agrícolas

Abstract

Este trabajo se centra en el diseño de un amplificador de carga dinámica para la recolección de energía utilizando un stack piezoeléctrico. El stack piezoeléctrico está compuesto por capas de materiales piezoeléctricos que generan una carga eléctrica en respuesta a deformaciones mecánicas. La cantidad de energía recolectada depende de factores como la fuerza y frecuencia de la vibración, la presión aplicada y la eficiencia del material piezoeléctrico. El objetivo principal de este estudio es desarrollar un amplificador que opere en resonancia a una frecuencia específica de 150 Hz y pueda soportar grandes aceleraciones. Este dispositivo se propone como recolector de energía para alimentar una unidad de sensado autónomo de llama, destinado a la prevención de incendios en máquinas agrícolas. Para lograrlo, se empleará un enfoque de modelado computacional multifísico mecánico-eléctrico utilizando el software COMSOL Multiphysics. Se determinarán los componentes y la geometría óptima del recolector para maximizar la eficiencia de recolección de energía. Los resultados obtenidos de este estudio proporcionarán información crucial para el diseño y desarrollo de amplificadores de carga dinámica basados en stacks piezoeléctricos.