کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7133519 1461827 2018 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Flex sensor characterization against shape and curvature changes
ترجمه فارسی عنوان
خصوصیات سنسور فلکس در برابر شکل و تغییر شکل انحنای
کلمات کلیدی
سنسورهای فلکس، سنسورهای پوشیدنی مدل سازی، کالیبراسیون، تشخیص وضعیت، ضبط حرکت،
ترجمه چکیده
سنسورهای انعطاف پذیر مقاومت به طور فزاینده ای در مناطق مختلف برای استفاده از ویژگی های جالب خود برای تغییر مقاومت در هنگام خم شدن استفاده می شوند. به طور خاص، آنها را می توان به بخش انسان در دستگاه های پزشکی استفاده می شود برای ثبت مقادیر استاتیک و دینامیکی. به رغم خواص جالبی مانند قدرت، قیمت پایین و عمر طولانی، اغلب آنها پاسخ غیر خطی و حساسیت کمتر در زاویه خم کوچک را نشان می دهند. این مقاله تحقیقاتی را برای بهبود خطی بودن و حساسیت سنسورهای انعطاف پذیر برای اندازه گیری زاویه مفصل بدن با دقت بهتر انجام می دهد. برای این منظور، یک مدل تجربی از مقاومت ورق (یا سطح) لایه فعال برای شبیه سازی رفتار آن در برابر شکل و اندازه لایه و همچنین زاویه خمش، برای بررسی اینکه آیا تغییر شکل مستطیلی استاندارد می تواند بهبود حساسیت و خطی بودن. علاوه بر این، تا به امروز سنسورهای انعطاف پذیر تجاری تنها در برابر زاویه خمشی با شعاع انحنای کوچکتر از طول دستگاه مشخص شده اند، بنابراین محدود کردن کاربرد آن به مفاصل کوچک مانند انگشت یا زانو محدود می شود. برای مثال، برای اندازه گیری موقعیت های تنه در بیماران مبتلا به عقب و نظارت توانبخشی، پاسخ سنسور نسبت به شعاع انحنای بیش از سنسور، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در نهایت، یک تکنیک مدل سازی جدید بر مبنای مدل معکوس ویژگی سنسور، برای اندازه گیری سریع از زاویه خمش یا شعاع انحنای از پاسخ حسگر نیز در زمان واقعی و روش کالیبراسیون سریع، مطابق با همان مدل برای اندازه گیری با اندازه مشترک مختلف و حتی دستگاه، توسعه یافته است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
پیش نمایش مقاله
خصوصیات سنسور فلکس در برابر شکل و تغییر شکل انحنای
چکیده انگلیسی
Resistive flex sensors were increasingly used in different areas for their interesting property to change their resistance when bent. In particular, they can be applied to human segment in biomedical devices to register static and dynamic postures. In spite of their interesting properties, such as robustness, low price and long life, they often demonstrate non-linear response and lower sensitivity at small bending angles. This paper provides investigation to improve flex sensors linearity and sensitivity to measure body joint angles with better accuracy. To this aim, an empirical model of the sheet (or surface) resistance of the active layer, to simulate its behavior against the layer shape and size as well as the bending angle, was provided, to investigate whether changes of the standard rectangular shape can improve sensitivity and linearity. In addition, to date commercial flex sensors have been characterized only against the bending angle with a radius of curvature smaller than the device length, so limiting the application to small joints such as finger or knee. In order to extend the flex sensor applications, for instance, to measure the trunk posture in back disease and rehabilitation monitoring, the sensor response against a radius of curvature greater than the sensor length was analyzed. Finally, a new modeling technique, based on the inverse model of the sensor characteristic, to enable fast measurements of the bending angle or the radius of curvature from sensor response also in real time, and fast calibration procedures, fitting the same model to measurements with different joint size and even device, were developed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Sensors and Actuators A: Physical - Volume 273, 15 April 2018, Pages 221-231
نویسندگان
, ,