مستشعر ضغط الخيط الموصل: 7 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

خياطة الخيط الموصل في النيوبرين لإنشاء وسادة حساسة للضغط. هذا المستشعر مشابه جدًا لمستشعر Fabric Bend أو العكس. وأيضًا بالقرب من مستشعر ضغط النسيج ، ولكن الاختلاف هو أن السطح الموصل يتم تصغيره عن طريق خياطة بضع غرز فقط على كلا الجانبين بخيط موصل. هذا يخلق نطاق ضغط جيد بأطراف الأصابع. يعتمد نطاق مقاومة مستشعرات الضغط هذه كثيرًا على الضغط الأولي. من الناحية المثالية ، لديك مقاومة أعلى من 2M أوم بين كلا التلامسين عندما يكون المستشعر مسطحًا. لكن هذا يمكن أن يختلف ، اعتمادًا على كيفية خياطة المستشعر ومدى حجم التداخل بين الأسطح الموصلة المجاورة. هذا هو السبب في أنني اخترت خياطة جهات الاتصال كغرز قطرية من الخيط الموصّل - لتقليل تداخل السطح الموصل. ولكن فقط لمسة إصبع بسيطة ستؤدي عمومًا إلى خفض المقاومة إلى بضعة كيلو أوم ، وعند الضغط عليها بالكامل ، تنخفض إلى حوالي 200 أوم. لا يزال المستشعر يكتشف الاختلاف ، وصولاً إلى أقصى ما يمكنك الضغط عليه بأصابعك. النطاق غير خطي ويصبح أصغر مع انخفاض المقاومة. أنا أبيع أيضًا مستشعرات ضغط الخيط المصنوعة يدويًا عبر Etsy. على الرغم من أنه من الأرخص بكثير أن تصنع بنفسك ، فإن شراء واحدة سيساعدني في دعم تكاليف النماذج الأولية والتطوير الخاصة بي >> أجهزة الاستشعار رخيصة الثمن وغير متوفرة في الأسواق. هناك أماكن أخرى تبيع الأقمشة الموصلة و Velostat ، لكن LessEMF هو خيار مناسب لكليهما ، خاصة للشحن داخل أمريكا الشمالية. لكنهم يشحنون أيضًا إلى أوروبا في غضون 10 أيام تقريبًا. Velostat هو الاسم التجاري للأكياس البلاستيكية التي تأتي فيها المكونات الإلكترونية الحساسة معبأة. وتسمى أيضًا البلاستيك المضاد للكهرباء الساكنة ، والكربون الثابت السابق (لذا يمكنك أيضًا تقطيع أحد هذه الأكياس البلاستيكية السوداء إذا كان لديك واحدة في متناول اليد لكن احذر ، لا تعمل جميعها ، لذا اختبرها أولاً!) لجعل المستشعر نسيجًا بالكامل ، يمكن استخدام نسيج EeonTex الموصّل (www.eeonyx.com) بدلاً من Velostat البلاستيك. عادةً ما تقوم Eeonyx بتصنيع وبيع الأقمشة المطلية فقط بكميات لا تقل عن 100 ياردة ، ولكن عينات 7 × 10 بوصة (17.8 × 25.4 سم) متاحة مجانًا وعينات أكبر من 1 إلى 5 ياردات مقابل رسوم دنيا لكل ياردة.

الخطوة 1: المواد والأداة

المواد: - 1.5 مم نيوبرين من https://www.sedochemicals.de- خيط موصل من www.sparkfun.com راجع أيضًا https://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- قماش مرن قابل للتمدد من www.lessemf.com راجع أيضًا https://cnmat.berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- الواجهة القابلة للانصهار من متجر الأقمشة المحلي أو راجع أيضًا https://www.shoppellon.com- Velostat by 3M من https://www.lessemf.com انظر أيضًا https://www.shoppellon.com: //cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- خيط عادي- آلة بوبرس / سنابس الأدوات: - قلم وورقة - مقص قماش - حديد - إبرة خياطة - آلة بوبر / مبكرة (محمولة باليد أو مطرقة وإصدار بسيط)

الخطوة 2: إنشاء الاستنسل الخاص بك

حدد شكل مستشعر الضغط. ضع في اعتبارك أنك ستحتاج إلى إنشاء علامتي تبويب منفصلتين لطبقتين من القماش الموصّل وأنهما لا يجب أن يلمس أحدهما الآخر (انظر الصور). ارسم شكل المستشعر الخاص بك على بعض الورق أو الورق المقوى ، بما في ذلك كلا العلامتين. ستحتاج أيضًا إلى التخطيط لمكان عمل غرز الخيط الموصّل في المركز أو المنطقة الحساسة من مستشعر الضغط. غرزة واحدة هي الحد الأدنى وكلما زاد عدد الغرز كلما كان المستشعر أكثر حساسية ، بمعنى أنك ستضرب أقل مقاومة بضغط أقل بكثير. لذلك من الأفضل عمل أقل عدد من الغرز حسب الضرورة لتغطية المنطقة التي تريد تغطيتها بالتساوي.

الخطوة 3: تحضير المواد الخاصة بك

تتبع الاستنسل على النيوبرين مرتين وقطع كليهما. وتتبع الاستنسل مرة واحدة على Velostat ، لكن قم بقص الشكل من Velostat أصغر من الاستنسل بمقدار 2-3 مم ولا تتضمن علامات التبويب ، اقطع قطعتين صغيرتين من القماش الموصلين بحجم علامات التبويب أو أصغر قليلاً والحديد ضع علامة عليها بقلم قماش أو قلم تحديد دائم حيث ستخيط بالخيط الموصل. تأكد من أن العلامات الموجودة على كل جانب متطابقة بحيث عند وضع كلا الجانبين فوق بعضهما البعض ، من المؤكد أن الغرز المتماثلة ستتقاطع مع بعضها البعض في شكل X مثل العزبة ولا تتطابق. بهذه الطريقة ، ستضمن كل غرزتين تقاطع بعضهما البعض وإجراء اتصال مباشر في نقطة واحدة فقط.

الخطوة 4: خياطة غرزك

خذ الخيط الموصل منفردًا وقم بالغرز في النيوبرين من الخلف بحيث تظل العقدة على الجزء الخارجي من المستشعر. الآن قم بغرز غرزك ولكن ليست هناك حاجة للذهاب طوال الطريق من خلال النيوبرين بحيث تكون مرئية ومعرضة للخطر من الخارج. يمكنك الغوص في النيوبرين وفي نفس الوقت يعزل الخيط الموصل. عندما تنتهي من الغرز ، سترغب في إحضار الخيط إلى رقعة القماش الموصّل المنصهر في علامة التبويب. إذا كنت تخطط مسبقًا ، يمكنك أن تهدف إلى الانتهاء بالقرب منك. باستخدام حوالي 5 إلى 7 غرز ، قم بإرفاق الخيط الموصل بهذه الرقعة ثم قصها ، افعل الشيء نفسه على الجانب الآخر من النيوبرين.

الخطوة 5: خيط الأشياء معًا

ضع قطعة من Velostat بين قطعتين من النيوبرين مع توجيه الغرز الموصلة للداخل. قم بربط إبرة بخيط عادي وخيط حول الحواف. لا تقم بالخياطة بإحكام شديد وإلا سيكون لديك ضغط أولي مرتفع. إذا كنت ترغب في زيادة المقاومة ، قم بتخفيض الحساسية ثم أضف طبقة أو طبقتين أو أكثر من Velostat بينهما.

الخطوة 6: بوبرس

اقرأ التعليمات الخاصة بكيفية استخدام ماكينة بوبر الخاصة بك. إرفاق بوبر أنثى بعلامة تبويب واحدة ووبر ذكر بعلامة التبويب الأخرى ، ويفضل مواجهة نفس الجانب. تأكد من أن الفشار يمر عبر رقعة القماش الموصّل. بهذه الطريقة يتم توصيله بخيوط الخيط الموصلة.

الخطوة 7: التصور

لمعرفة كيفية عمل مستشعر الضغط ، سنحتاج إلى إدراجه في دائرة إلكترونية بسيطة. إذا كنت تعمل كثيرًا مع بوبرس والدوائر ، فقد ترغب في تعديل مجموعة من مقاطع التمساح للحصول على بوبرس في أحد طرفيها. خلاف ذلك يمكنك فقط تثبيت بوبرس. للتخيل باستخدام مقياس متعدد ، قم بإنشاء الإعداد التالي (انظر الصور) اضبط المتر المتعدد لقياس المقاومة (بالأوم). جهاز متعدد زائد إلى جانب واحد من مستشعر ضغط النسيج (لا يهم أي جانب) والمقياس المتعدد ناقصًا إلى الجانب الآخر من مستشعر ضغط القماش. قم بالضغط وراقب تغير قيمة المقاومة. قد تضطر إلى ضبط النطاق إذا كنت لا ترى أي شيء. إذا كان لديك اتصال مستمر ، فإما أنك نسيت وضع Velostat بين أو في مكان ما تلامسه قطعتا الخيط الموصّل. العمليات. للتخيل باستخدام محرك الاهتزاز أو LED ، قم بإنشاء الإعداد التالي: قم بتوصيل زائد بطاريتين AA أو مصدر 5 فولت إلى جانب واحد من مستشعر الضغط (لا يهم أي جانب) وقم بتوصيل الجانب الآخر من مستشعر الضغط بالإضافة إلى LED أو أي من جانبي محرك الاهتزاز (التبديل زائد ناقص يؤثر فقط على اتجاه محرك الاهتزاز ، بينما يعمل LED في اتجاه واحد فقط). قم بتوصيل ناقص مؤشر LED أو الجانب الآخر من محرك الاهتزاز بسالب مصدر الطاقة. اضغط على مستشعر ضغط القماش وتحكم في سطوع LED أو قوة الاهتزاز. في الفيديو ، قمت بتوصيل مستشعر الضغط بـ arduino (www.arduino.cc) وأتخيل التغيير في المقاومة من خلال معالجة مكتوبة لتطبيق بسيط (www.processing.org). للحصول على كود Arduino microcontroller وكود المعالجة ، يرجى إلقاء نظرة هنا >> https://www.kobakant.at/DIY/؟cat=347 استمتع!