ANSYS的博客
2020年10月21日
尼古拉实验室在Ansys启动计划的帮助下蓬勃发展
随着物联网(IoT)设备数量的持续增长，工程师们正试图开发无线充电方法，使消费和工业设备的充电更容易。位于俄亥俄州哥伦布市的尼古拉实验室正致力于这一挑战的工业方面。
作为Ansys启动计划的参与者，尼古拉实验室于2015年在俄亥俄州立大学成立，基于陈志芝教授的想法，涉及通过天线之间传输的射频(RF)电磁波传输能量。
在我们庆祝Nikola实验室突破1000的同时，Ansys特别推荐Nikola实验室Ansys启动程序成员。
该公司目前约有30名员工致力于为远程机器状态监控提供端到端解决方案。机器健康状况测量使用一个超低功率接收器组成的温度传感器和加速度计。虽然接收器目前只需要一次电池充电就能在野外工作很长时间，但它们最终可能受益于尼古拉实验室正在开发的无线电源技术。
尼古拉实验室的Vero系统从接收器收集加速度计数据
(四个较小的单元)放置在工业设备上
然后把数据发送到集线器。然后，集线器将数据发送到云端
在那里进行加工。该集线器还为接收器提供无线电力
给自己充电。
尼古拉实验室的工程师在学生时代使用Ansys HFSS三维电磁场模拟解决方案，并热衷于在工作中使用它，因为它的高精度，因为他们非常熟悉该软件。
“作为一家初创公司，我们知道我们需要三高产品，但这总是一个现金流问题，尤其是在早期，所以我们不知道我们该如何支付它，”首席工程师罗兰·塔洛斯说，他从研究生院开始使用三高产品已经大约8年了。当他们的运营副总裁在2017年发现Ansys启动计划时，“这听起来太好了，简直不可能是真的，”塔洛斯说。“这真的是一笔不小的交易，我们非常幸运能在过去的三年里拥有它，它让我们可以做我们需要做的事情，而不必预先投入大量资金。”
无线数据，无线电源
他们发现Ansys Startup程序的时机正是时候。在几年的时间里，他们探索了技术的潜在应用，并为几家公司构建了原型，2017年，他们发现了一个成为他们主要关注的应用:通过振动分析监测设备(通常是电机壳体或轴承壳体)状况的工业传感器。每个传感器本质上都是一个带有加速度计的接收器。它收集加速度计数据并将其转换为振动数据，专家可以通过查看这些数据来判断机器的运行情况。
现有传感器的主要问题是电池寿命——维护人员花费太多时间在机器顶部更换电池，而这些机器通常位于难以到达的区域。
尼古拉实验室的RF-to-DC系统封装(SiP)将天线捕获的射频能量转换为直流电源。然后，它会提高电压，为电池或超级电容器充电，并向系统输送调节功率。
塔洛斯说:“我们正在开发的目标是将传感器与我们的无线电源技术结合起来，这样我们就可以做两件事——无线提供数据，并为传感器提供无线电源，使它们可以使用10年左右。”
在NFC天线周围的弯曲偶极子天线的Ansys HFSS模型。
一个主要的挑战是客户总是希望系统更小。由于发射功率相对较低且为固定值，工程师能够产生的最大影响是对收割机接收端的天线性能的影响。
仿真加速天线开发
Tallos说:“能够使用不同的技术、不同的设计快速模拟不同的天线——这是我和团队中其他射频工程师的饭碗。”快速迭代是HFSS真正的亮点。”
在成立大约五年后，该公司的努力得到了回报。尼古拉实验室现在有40多个客户和90多个设施，数字还在不断增长。目前，他们正在监测700多台设备，迄今已收集了3200多万个读数。他们将部分成功归功于Ansys启动计划。
Ansys HFSS模拟偶极子天线安装在瓶子顶部时的三维辐射模式。
塔洛斯说:“Ansys在年轻公司最需要帮助的时候帮助他们站稳脚跟。“作为一个创业公司，你总是在和时间赛跑，因为你只有这么多资金，你总是有很多事情要快速完成，所以时间是创业计划最大的好处。”
请查看Ansys启动程序有关贵公司如何参与的详情。
看看Ansys可以为您做什么
看看Ansys可以为您做什么
联系我们
今天就联系我们
