เซ็นเซอร์วัดแรงดันเกลียวนำไฟฟ้า: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

เย็บด้ายนำไฟฟ้าในนีโอพรีนเพื่อสร้างแผ่นรองที่ไวต่อแรงกด เซ็นเซอร์นี้คล้ายกับ Fabric Bend Sensor หรือในทางกลับกันมาก และยังใกล้กับเซ็นเซอร์ความดันผ้า แต่ความแตกต่างคือพื้นผิวนำไฟฟ้าจะลดลงโดยการเย็บเพียงไม่กี่เย็บที่ด้านใดด้านหนึ่งด้วยด้ายนำไฟฟ้า สิ่งนี้จะสร้างช่วงแรงกดที่ปลายนิ้วที่ดี ช่วงความต้านทานของเซ็นเซอร์ความดันเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความดันเริ่มต้นเป็นอย่างมาก ตามหลักการแล้วคุณมีความต้านทาน 2M โอห์มระหว่างหน้าสัมผัสทั้งสองเมื่อเซ็นเซอร์วางราบ แต่สิ่งนี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวิธีการเย็บเซ็นเซอร์และการทับซ้อนกันของพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่อยู่ติดกัน นี่คือเหตุผลที่ฉันเลือกเย็บหน้าสัมผัสเป็นตะเข็บทแยงมุมของด้ายนำไฟฟ้า เพื่อลดการทับซ้อนของพื้นผิวนำไฟฟ้า แต่โดยทั่วไปแล้วเพียงการสัมผัสนิ้วเพียงเล็กน้อยจะทำให้ความต้านทานลดลงเหลือไม่กี่กิโลโอห์ม และเมื่อกดเต็มที่แล้ว จะลดลงเหลือประมาณ 200 โอห์ม เซ็นเซอร์ยังคงตรวจพบความแตกต่าง จนถึงระดับที่แรงพอๆ กับที่คุณกดด้วยนิ้วของคุณ พิสัยไม่เป็นเชิงเส้นและเล็กลงเมื่อความต้านทานลดลง ฉันยังขายเซ็นเซอร์ความดันด้ายที่ทำด้วยมือเหล่านี้ผ่าน Etsy แม้ว่าการทำขึ้นเองจะถูกกว่ามาก แต่การซื้อจะช่วยสนับสนุนค่าใช้จ่ายในการสร้างต้นแบบและการพัฒนา >>https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 เช่นเดียวกับคำแนะนำทั้งหมดของฉัน วัสดุที่ใช้สำหรับ เซ็นเซอร์นั้นราคาถูกและวางจำหน่ายทั่วไป มีสถานที่อื่นๆ ที่ขายผ้านำไฟฟ้าและ Velostat แต่ LessEMF เป็นตัวเลือกที่สะดวกสำหรับทั้งคู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดส่งภายในอเมริกาเหนือ แต่พวกเขายังจัดส่งไปยังยุโรปภายในประมาณ 10 วัน Velostat เป็นชื่อแบรนด์ของถุงพลาสติกที่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนบรรจุอยู่ เรียกอีกอย่างว่าพลาสติกป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ อดีตไฟฟ้าสถิต ผสมคาร์บอน (ดังนั้น คุณสามารถตัดถุงพลาสติกสีดำเหล่านี้ได้หากมี แต่ควรระวัง! ไม่ใช่ทุกแบบที่จะได้ผล ดังนั้น ให้ทดสอบก่อน!) เพื่อให้เซ็นเซอร์เป็นผ้าอย่างสมบูรณ์ เราสามารถใช้สิ่งทอที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของ EeonTex (www.eeonyx.com) แทน Velostat แบบพลาสติกได้ ปกติแล้ว Eeonyx จะผลิตและจำหน่ายเฉพาะผ้าเคลือบในปริมาณขั้นต่ำ 100 หลา แต่มีตัวอย่างขนาด 7x10 นิ้ว (17.8x25.4 ซม.) ให้บริการฟรี และตัวอย่างขนาดใหญ่กว่า 1 ถึง 5 หลาโดยมีค่าธรรมเนียมขั้นต่ำต่อหลา

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

วัสดุ:- นีโอพรีน 1.5 มม. จาก https://www.sedochemicals.de- ด้ายนำไฟฟ้าจาก www.sparkfun.com ดู https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- ผ้ายืดนำไฟฟ้าจาก www.lessemf.com ดู https://cnmat.berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Fusible interfacing from local fabric store or also see https://www.shoppellon.com- Velostat by 3M from https://www.lessemf.comยังดู https://www.shoppellon.com://cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- Regular thread- เครื่อง poppers/snapsTOOLS:- ปากกาและกระดาษ- กรรไกรผ้า- เหล็ก- เข็มเย็บผ้า- Popper/snap machine (มือถือหรือค้อนและรุ่นธรรมดา)

ขั้นตอนที่ 2: สร้างลายฉลุของคุณ

ตัดสินใจเลือกรูปร่างสำหรับเซ็นเซอร์ความดันของคุณ พิจารณาว่าคุณจะต้องสร้างแท็บสองแท็บแยกกันสำหรับผ้านำไฟฟ้าสองชั้น และแท็บเหล่านี้ไม่ควรสัมผัสกัน (ดูรูป) ร่างรูปร่างสำหรับเซ็นเซอร์ของคุณลงบนกระดาษหรือกระดาษแข็ง รวมทั้งแท็บทั้งสอง คุณจะต้องวางแผนว่าจะเย็บร้อยไหมที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าตรงกลางหรือบริเวณที่บอบบางของเซ็นเซอร์ความดัน หนึ่งฝีเข็มเป็นค่าขั้นต่ำและยิ่งเย็บมากเท่าไหร่เซ็นเซอร์ของคุณก็จะยิ่งไวมากขึ้นเท่านั้น ในแง่ที่ว่าคุณจะได้รับแรงต้านทานน้อยที่สุดด้วยแรงกดที่น้อยกว่ามาก ดังนั้นควรเย็บให้น้อยที่สุดเท่าที่จำเป็นเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ที่คุณต้องการปกปิดอย่างสม่ำเสมอ

ขั้นตอนที่ 3: เตรียมเอกสารของคุณ

ติดตามลายฉลุของคุณบนนีโอพรีนสองครั้งแล้วตัดทั้งสองออก และแกะลายฉลุบน Velostat หนึ่งครั้ง แต่ตัดรูปร่างออกจาก Velostat ที่เล็กกว่าลายฉลุ 2-3 มม. และไม่รวมแถบ ตัดผ้านำไฟฟ้าขนาดเล็กสองชิ้นตามขนาดของแท็บของคุณหรือเล็กกว่าเล็กน้อยแล้วรีด เหล่านี้บนนีโอพรีนด้วยการหลอมละลาย ทำเครื่องหมายด้วยปากกาผ้าหรือปากกามาร์กเกอร์ถาวรที่คุณจะเย็บด้วยด้ายนำไฟฟ้า ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องหมายในแต่ละด้านเหมือนกัน เพื่อที่ว่าเมื่อคุณวางทั้งสองด้านทับกัน ตะเข็บที่เหมือนกันจะต้องตัดกันในคฤหาสน์แบบ X และไม่ตรงกัน ด้วยวิธีนี้การเย็บสองเข็มแต่ละครั้งจะต้องข้ามกันและสัมผัสกันโดยตรงในจุดเดียว

ขั้นตอนที่ 4: เย็บตะเข็บของคุณ

นำด้ายนำไฟฟ้าเส้นเดียวแล้วเย็บเข้านีโอพรีนจากด้านหลังเพื่อให้ปมอยู่ด้านนอกของเซ็นเซอร์ ตอนนี้เย็บตะเข็บของคุณ แต่ไม่จำเป็นต้องผ่านนีโอพรีนจนสุดเพื่อให้มองเห็นและเปราะบางจากภายนอก คุณสามารถดำดิ่งลงไปในนีโอพรีนและในขณะเดียวกันก็แยกด้ายนำไฟฟ้าออก เมื่อคุณเย็บเสร็จแล้ว คุณจะต้องนำด้ายไปที่แพทช์ของผ้านำไฟฟ้าที่หลอมรวมกับแถบ หากคุณวางแผนล่วงหน้า คุณสามารถมุ่งหวังที่จะสิ้นสุดในบริเวณใกล้เคียง ด้วยการเย็บประมาณ 5 ถึง 7 เข็ม ให้ติดด้ายนำไฟฟ้ากับแผ่นแปะนี้แล้วจึงตัดออก ทำเช่นเดียวกันกับอีกด้านหนึ่งของนีโอพรีน

ขั้นตอนที่ 5: เย็บสิ่งต่าง ๆ เข้าด้วยกัน

เลเยอร์ Velostat ของคุณระหว่างผ้านีโอพรีนสองชิ้นโดยให้ตะเข็บนำไฟฟ้าหันเข้าด้านใน ร้อยด้ายด้วยด้ายธรรมดาแล้วเย็บรอบขอบ อย่าเย็บแน่นเกินไป มิฉะนั้น คุณจะมีแรงกดเริ่มต้นสูง หากคุณต้องการเพิ่มความต้านทาน ให้ลดความไวลง จากนั้นเพิ่ม Velostat หนึ่งหรือสองชั้นขึ้นไประหว่างนั้น

ขั้นตอนที่ 6: ป๊อปเปอร์

อ่านคำแนะนำเกี่ยวกับการใช้เครื่องตีฟองนมของคุณ ติดจุกยางตัวเมียกับแถบตัวเมีย และตัวเสียบตัวผู้กับตัวเมียอีกแถบหนึ่ง โดยควรหันด้านเดียวกัน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าจุกยางผ่านแผ่นผ้านำไฟฟ้า ด้วยวิธีนี้จะเชื่อมต่อกับตะเข็บด้ายที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 7: การสร้างภาพ

หากต้องการดูว่าเซ็นเซอร์ความดันทำงานอย่างไร เราจะต้องรวมไว้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์อย่างง่าย หากคุณต้องทำงานกับแหนบและวงจรเป็นจำนวนมาก คุณอาจต้องการปรับเปลี่ยนชุดคลิปจระเข้ให้มีจุกยางที่ปลายด้านหนึ่ง มิเช่นนั้นคุณสามารถหนีบไปที่ poppers ได้ หากต้องการเห็นภาพด้วยมัลติมิเตอร์ ให้สร้างการตั้งค่าต่อไปนี้ (ดูรูป) ตั้งค่ามัลติมิเตอร์ให้วัดความต้านทาน (เป็นโอห์ม) มัลติมิเตอร์บวกกับเซ็นเซอร์แรงดันผ้าด้านหนึ่ง (ไม่สำคัญว่าด้านใด) และมัลติมิเตอร์ลบด้านอื่นๆ ของเซ็นเซอร์แรงดันผ้า ใช้แรงกดและดูการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทาน คุณอาจต้องปรับช่วงหากไม่เห็นอะไรเลย หากคุณมีการเชื่อมต่ออย่างต่อเนื่อง แสดงว่าคุณลืมใส่ Velostat ไว้ตรงกลางหรือตรงที่ด้ายนำไฟฟ้าสองชิ้นของคุณสัมผัสกัน ปฏิบัติการ หากต้องการเห็นภาพด้วย LED หรือมอเตอร์สั่น ให้สร้างการตั้งค่าต่อไปนี้: ต่อแบตเตอรี่ AA สองก้อนหรือแหล่งจ่าย 5V เข้ากับด้านหนึ่งของเซ็นเซอร์ความดัน (ไม่ว่าด้านใด) และเชื่อมต่ออีกด้านหนึ่งของเซ็นเซอร์ความดันเข้ากับ บวกของ LED หรือด้านใดด้านหนึ่งของมอเตอร์สั่นสะเทือน (การสลับบวกลบจะส่งผลต่อทิศทางของมอเตอร์สั่นสะเทือนเท่านั้น ในขณะที่ LED ทำงานในทิศทางเดียวเท่านั้น) เชื่อมต่อขั้วลบของ LED หรืออีกด้านหนึ่งของมอเตอร์สั่นสะเทือนกับค่าลบของแหล่งจ่ายไฟ ใช้แรงกดกับเซ็นเซอร์แรงดันผ้าและควบคุมความสว่างของ LED หรือความแรงของการสั่นสะเทือน ในวิดีโอนี้ ฉันได้ต่อเซ็นเซอร์ความดันเข้ากับ Arduino (www.arduino.cc) และกำลังเห็นภาพการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานด้วยแอปพลิเคชันง่าย ๆ ที่เป็นลายลักษณ์อักษร (www.processing.org) สำหรับโค้ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino และโค้ดการสร้างภาพการประมวลผล โปรดดูที่นี่ >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 ENJOY!