Як відчувають гнучкі датчики

Гнучкі датчики мають такі принципи чутливості:

‌П’єзоелектричний принцип‌: одним із найпоширеніших принципів роботи гнучких датчиків є п’єзорезистивний принцип. Цей датчик використовує спеціальний матеріал, який називається п’єзоелектричним або п’єзорезистивним матеріалом. Під впливом зовнішньої сили значення опору цих матеріалів змінюється. Як правило, п'єзорезистивні матеріали виготовлені з вуглецевих нанотрубок або провідних полімерів. Коли датчик піддається тиску, матеріал деформується всередині, викликаючи зміну провідності та, таким чином, зміну опору. Цю зміну можна виміряти та виявити за зміною напруги в ланцюзі, підключеному до датчика.

‌Принцип ємності‌. Іншим поширеним принципом роботи гнучких датчиків є принцип ємності. Ємнісні датчики використовують матеріал зі змінною ємністю, наприклад датчик вигину або датчик фазового зсуву. Коли датчик піддається зовнішній силі, форма або відносне розташування матеріалу змінюється, що призводить до зміни ємності. Ємнісні датчики зазвичай складаються з двох або більше електродів, розділених шаром діелектрика, такого як повітря або полімерний матеріал. Деформація викликає зміну відстані між електродами або взаємне розташування діелектрика, тим самим змінюючи значення ємності. За допомогою цієї зміни можна виміряти та виявити зовнішню напругу або деформацію об’єкта.

‌Принцип визначення деформації‌: Гнучкі датчики також можуть працювати за принципом визначення деформації. У цьому принципі матеріал датчика деформується або має характеристики деформації. Коли датчик піддається зовнішньому тиску або натягу, його матеріал деформується, що призводить до зміни електричних властивостей, таких як опір, ємність або індуктивність. Використовуючи ці зміни в електричних властивостях, можна відчути такі фізичні величини, як тиск або деформація зовнішнього середовища.

‌Принцип фотоелектричного датчика‌: гнучкі датчики також можуть працювати за принципом фотоелектричного датчика. У цьому принципі світлочутливі матеріали, такі як фоторезистори або інші фотоелектричні пристрої, додаються до матеріалу датчика. Ці матеріали дуже чутливі до впливу світла, і їх характеристики провідності або світлопоглинання змінюватимуться під впливом зовнішнього тиску або деформації. Використовуючи цю зміну, зовнішній тиск або деформацію можна виміряти та виявити за допомогою освітлення.