Датчик давления проводящей нити: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Вшивание токопроводящей нити в неопрен для создания прокладки, чувствительной к давлению. Этот датчик очень похож на датчик изгиба ткани или наоборот. А также близко к датчику давления ткани, но разница в том, что проводящая поверхность минимизируется за счет прошивания всего нескольких стежков с каждой стороны проводящей нитью. Это создает хороший диапазон давления кончиками пальцев. Диапазон сопротивления этих датчиков давления во многом зависит от начального давления. В идеале между обоими контактами должно быть сопротивление выше 2 МОм, когда датчик лежит горизонтально. Но это может варьироваться в зависимости от того, как пришит датчик и насколько велико перекрытие соседних проводящих поверхностей. Вот почему я решил сшить контакты диагональными стежками из токопроводящей нити - чтобы минимизировать перекрытие токопроводящей поверхности. Но только малейшее прикосновение пальца обычно снижает сопротивление до нескольких килограммов, а при полном давлении оно снижается примерно до 200 Ом. Датчик по-прежнему обнаруживает разницу, вплоть до того, насколько сильно вы можете нажимать пальцами. Диапазон нелинейный и уменьшается по мере уменьшения сопротивления. Я также продаю эти датчики давления нити ручной работы через Etsy. Хотя сделать свой собственный намного дешевле, покупка одного поможет мне покрыть расходы на прототипирование и разработку >> https://www.etsy.com/shop.php?user_id=5178109 Как и во всех моих инструкциях, материалы, используемые для сенсоры в основном дешевые и готовые. Есть и другие места, где продаются токопроводящие ткани и Велостат, но LessEMF - удобный вариант для обоих, особенно для доставки по Северной Америке. Но они также отправляются в Европу в течение примерно 10 дней. Велостат - это торговая марка пластиковых пакетов, в которые упакованы чувствительные электронные компоненты. Также называется антистатическим, эксстатическим, углеродным пластиком (так что вы также можете разрезать один из этих черных пластиковых пакетов, если он у вас есть под рукой. Но будьте осторожны! Не все из них работают, поэтому сначала проверьте их!) Чтобы сделать датчик полностью тканевым, можно использовать проводящий текстиль EeonTex (www.eeonyx.com) вместо пластикового Velostat. Eeonyx обычно производит и продает только свои ткани с покрытием в минимальном количестве 100 ярдов, но образцы 7x10 дюймов (17,8x25,4 см) доступны бесплатно, а образцы большего размера от 1 до 5 ярдов за минимальную плату за ярд.

Шаг 1: материалы и инструмент

МАТЕРИАЛЫ: - Неопрен 1,5 мм от https://www.sedochemicals.de- Проводящая нить с www.sparkfun.com, также см. Http://cnmat.berkeley.edu/resource/conductive_thread- Эластичная проводящая ткань с www.lessemf.com также см. https://cnmat.berkeley.edu/resource/stretch_conductive_fabric- Плавкий интерфейс из местного магазина тканей или также см. https://www.shoppellon.com- Velostat by 3M с https://www.lessemf.com также см. https:// www.: //cnmat.berkeley.edu/resource/velostat_resistive_plastic- Обычная нить- Машинные кнопки / кнопки. ИНСТРУМЕНТЫ: - Ручка и бумага - Ножницы для ткани - Утюг - Швейная игла - Поппер / кнопочная машина (ручная или молотковая и простая версия)

Шаг 2: Создайте свой трафарет

Определитесь с формой вашего датчика давления. Учтите, что вам нужно будет создать два отдельных выступа для двух слоев проводящей ткани, и они не должны касаться друг друга (см. Рисунки). Нарисуйте форму датчика на бумаге или картоне, включая оба выступа. Вы также захотите спланировать, где делать стежки токопроводящей нитью в центре или в чувствительной области вашего датчика давления. Один стежок - это минимум, и чем больше стежков, тем более чувствительным будет ваш датчик, в том смысле, что вы достигнете наименьшего сопротивления с гораздо меньшим давлением. Поэтому лучше всего наложить столько стежков, сколько необходимо, чтобы равномерно покрыть область, которую вы хотите покрыть.

Шаг 3. Подготовьте материалы

Дважды обведите трафарет на неопрене и вырежьте оба. И один раз обведите трафарет на Велостат, но вырежьте форму из Велостата на 2-3 мм меньше трафарета и без выступов. Вырежьте два небольших куска токопроводящей ткани размером с ваши вкладки или немного меньше и прогладьте утюгом. Нанесите их на неопрен с помощью плавкого материала. Отметьте тканевой ручкой или перманентным маркером места, где вы будете пришивать токопроводящей нитью. Убедитесь, что маркировка на каждой стороне идентична, чтобы, когда вы накладываете обе стороны друг на друга, одинаковые стежки обязательно пересекаются друг с другом в X-образной усадьбе и не совпадают. Таким образом, каждые два стежка будут обязательно пересекаться друг с другом и напрямую контактировать только в одной точке.

Шаг 4: пришейте строчки

Возьмите проводящую нить и прошейте неопрен сзади так, чтобы узел оставался снаружи датчика. Теперь прошейте швы, но нет необходимости проходить через неопрен полностью, чтобы они были видны и уязвимы снаружи. Вы можете погрузиться в неопрен, и в то же время он изолирует проводящую нить. Когда вы закончите шитье, вам нужно будет подвести нить к участку проводящей ткани, которая прикреплена к язычку. Если вы планируете заранее, вы можете стремиться закончить рядом. Сделайте 5-7 стежков и прикрепите проводящую нить к этой заплатке, а затем обрежьте ее. Сделайте то же самое с другой стороны неопрена.

Шаг 5: Сшейте вещи вместе

Положите кусок Велостата между двумя частями неопрена так, чтобы токопроводящие стежки были обращены внутрь. Заправьте иглу обычной нитью и прострочите по краям. Не шейте слишком туго, иначе у вас будет высокое начальное давление. Если вы хотите увеличить сопротивление, уменьшите чувствительность, а затем добавьте один, два или более слоев Велостата между ними.

Шаг 6: Попперс

Прочтите инструкции по использованию машины для попперса. Прикрепите кнопку с внутренней резьбой к одному язычку, а с наружной резьбой к другому язычку, предпочтительно с одной стороны. Убедитесь, что поппер проходит через лоскут проводящей ткани. Таким образом он соединяется швами токопроводящей нитью.

Шаг 7: Визуализация

Чтобы увидеть, как работает ваш датчик давления, нам нужно включить его в простую электронную схему. Если вам посчастливилось много работать с попперами и схемами, вы можете изменить набор зажимов типа «крокодил», чтобы они были на одном конце. В противном случае вы можете просто пристегнуть к кнопкам. Для визуализации с помощью мультиметра создайте следующую настройку (см. Рисунки) Установите мультиметр для измерения сопротивления (в Ом). Плюс мультиметра к одной стороне датчика давления ткани (не имеет значения, с какой стороны) и минус мультиметра к другой стороне датчика давления ткани. Приложите давление и наблюдайте за изменением значения сопротивления. Возможно, вам придется отрегулировать диапазон, если вы ничего не видите. Если у вас постоянное соединение, то либо вы забыли положить Велостат между ними, либо где-то соприкасаются два куска токопроводящей нити. Опс. Для визуализации с помощью светодиода или вибромотора создайте следующую схему: Подключите плюс двух батареек AA или источника 5 В к одной стороне датчика давления (не имеет значения, с какой стороны) и подключите другую сторону датчика давления к плюс светодиода или любая сторона вибромотора (переключение на плюс минус влияет только на направление вибромотора, тогда как светодиод работает только в одном направлении). Подключите минус светодиода или другую сторону вибромотора к минусу блока питания. Надавите на датчик давления ткани и отрегулируйте яркость светодиода или силу вибрации. В видео я подключил датчик давления к Arduino (www.arduino.cc) и визуализирую изменение сопротивления с помощью простой прикладной письменной обработки (www.processing.org). Код микроконтроллера Arduino и код визуализации обработки можно найти здесь >> https://www.kobakant.at/DIY/?cat=347 НАСЛАЖДАЙТЕСЬ!