Bend Labs弯曲传感器介绍

Bend Labs开发的专利软角位移传感器提供了一种独特的替代现有传感器技术的方法，可以在保持极低功耗的同时，以软形状因数测量高精度和无漂移的角位移。

产品特点

•传感器采用掺杂有导电和非导电填料的分层医用级硅弹性体制成，使其具有与其他硅弹性体产品相似的机械性能和工作温度。
•传感器通过差动电容测量来测量角位移，这意味着共模信号（如温度波动、应变和噪声）被拒绝，从而提供角位移的高保真测量。
•差分电容可以使用极低的采样功率进行测量，在1.8V下的功耗小于100 uA。与竞争技术不同的是，信号随时间高度稳定，不会漂移，有助于提高可靠性和准确性。
•传感器可定制为包括多个通道和空间上不同的“弯曲像素”，可具有任意尺寸和不同刚度，可制成不可拉伸或直接集成到挠性电路中，并可配置为测量弯曲正交平面。

工作原理

弯曲软角位移传感器由两个从中心轴偏移的柔顺电容制成，并贯穿传感器的整个长度，在两个偏移电容之间测量差动电容（图1）。由于输出是差分的，共模信号如拉伸应变被拒绝，因此即使共模拉伸应变叠加在弯曲应变上，软角位移传感器也可以测量精确的弯曲角度。

图1，工作原理。（左）传感器输出是根据传感器端部（v1和v2）定义的矢量计算的角位移（Δθ）。（右）传感器弯曲部分的横截面图显示有两个兼容电容器偏离中心轴。弯曲内部的电容器将经历压缩应变（εc），而外部将经历拉伸应变（εt）。差动电容测量产生的输出与传感器的总角位移成线性比例。

路径独立性
软角位移传感器具有独特的路径无关性，因此外部弯曲对传感器输出的影响有限（图2）。这一特性源于柔性电容器沿传感器的长度运行，因此总弯曲量沿长度积分，从而消除无关弯曲路径。这也意味着“弯曲位置”可以出现在传感器长度的任何位置。

图2，路径独立性。理想传感器的角位移与传感器路径无关，因此所示的四个传感器路径理论上将产生相同的角位移。

2轴传感器和3D输出
弯曲2轴软角位移传感器是我们1轴传感器技术的延伸，其中两组兼容电容器从中心轴偏移，而不是一组兼容电容器（图3，左）。这样，在两个正交平面上测量的两个角度可以弯曲（图3，右）。

图3，双轴传感器。（左）显示一个单轴传感器。（右）通过嵌入一组附加的柔顺电容，双轴传感器可以测量两个正交轴。

线性和校准
传感器输出是高度线性的，应在传感器的使用寿命内保持校准。差动电容与角位移的示例图如图4所示。

图4，传感器线性。（顶部）显示了单轴传感器的差动电容与角位移的关系图。（底部）显示了两轴传感器两轴的差动电容与角位移的关系图。

差动电容数字转换
我们专有的模拟前端和嵌入式控制器直接集成到传感器的端部选项卡中，提供方便的I2C接口和校准命令，以及易于使用的API，以获得干净可靠的信号。有关更多信息，请参阅我们的入门指南。

应用说明
虽然软角位移传感器是一种功能强大、用途广泛的工具，但为了确保适当的性能，必须考虑一些因素：
•虽然传感器是软性和弹性的，可设计用于数百万次的使用周期，但必须保持在每个传感器的数据表中列出的应变和弯曲范围内。一般来说，建议角位移传感器的拉伸在小时间内不超过75%的应变，在正常使用期间不超过30%的应变。最小曲率半径在短时间内不应低于传感器厚度的2倍，正常使用时不应低于传感器厚度的4倍。
•当在机电接口处（传感器在PCB处终止）提供应变消除时，应注意不要在该区域施加过多的载荷。此外，传感器只能夹在传感器端部或应力释放装置上。切勿用印刷电路板或连接线夹住传感器，否则可能导致零件过早失效。
•虽然理想传感器应拒绝100%的共模信号和所有无关弯曲，但制造公差并非总是如此。我们鼓励在传感器到达最终位置后执行最终校准程序，这将有助于消除可能出现的任何共模信号。
•传感器是屏蔽的，应具有很高的噪声容限和接触杂散电容。然而，当连接到从干线电源连接获得的电源时，可能会发生电容耦合到地。为了避免这样的问题，用电池给传感器供电。如果由主线电源供电，则需要进行充分的测试和电气隔离。
•传感器在不存在沿传感器长度的扭曲时表现最佳。为获得最佳效果，请防止传感器扭曲。在无法避免扭转的情况下，安装后的新校准通常会提供良好的性能。
了解更多产品信息，请咨询欣佰特科技，www.cnbytec.com。

Bend Labs弯曲传感器介绍相关推荐

超声波传感器介绍及其使用（STM32）
超声波传感器介绍及其使用(STM32) 超声波传感器型号实物图引脚超声波传感器原理图特点工作原理超声波传感器时序图测量误差的产生注意超声波传感器部分代码实验现象源码获取超声波传 ...
噪声传感器介绍和组成
噪声传感器介绍和组成噪声传感器由电源模块.噪声传感模块.变送模块.漂零及噪声补偿模块.数据处理模块等组成.传感器内置信号采样及放大.漂零及噪声补偿功能,用户接口简洁.方便.外型小巧轻便,便于携带和 ...
Planet 遥感卫星--Planet labs 卫星星座介绍与应用--以2019年8月山东寿光水灾监测为例
Planet 遥感卫星–Planet labs 卫星星座介绍与应用 –以2019年8月山东寿光水灾监测为例一.Planet 简介: Planet公司是世界上在轨卫星最多的公司,有高达上百颗的在轨卫星 ...
Sensors传感器介绍(一)
Develop > API Guides > Location and Sensors > Sensor OverView 传感器介绍大多数android设备都配备了传感器以测量动 ...
[转帖]Android操作系统11种传感器介绍
Android操作系统11种传感器介绍在Android2.3 gingerbread系统中,google提供了11种传感器供应用层使用. #define SENSOR_TYPE_ACCELEROME ...
MTK Android操作系统11种传感器介绍
Android操作系统11种传感器介绍 1 加速度传感器 2 磁力传感器 3 方向传感器 4 陀螺仪传感器 5 光线感应传感器 6 压力传感器 7 温度传感器 8 接近传感器 9 重力传感器 10 线 ...
第一章 Silicon labs BLE 开发介绍
Silicon labs BLE 开发人员指南介绍该文档涵盖了各个方面的发展,并且是对使用C开发的所有运行Bluetooth堆栈的Wireless Gecko产品的所有人的重要参考. 该文档涵盖以 ...
微弱信号检测_机动车检测线常用传感器介绍
机动车检测线中经常会运用到各种传感器,这些传感器相当于车辆检测系统的"眼睛"."鼻子"和"耳朵",通过台体装置和装在台体中的传感器,能够把车 ...
IoT -- (二) 物联网传感器介绍
传感器(Sensor)可以说是物联网(Internet of Things, IoT)架构下,让智能自动化设备与智能联网产品,像是智能机器人.智能工厂.智能电动车.智能手环.智能医疗装置.智能家电. ...
android传感器介绍
因为墙的原因翻译备用,先贴上原文链接:https://developer.android.google.cn/guide/topics/sensors/sensors_motion.html 传感器简 ...

Bend Labs弯曲传感器介绍

Bend Labs弯曲传感器介绍相关推荐

最新文章

热门文章