Главная
АИ #24 (206)
Статьи журнала АИ #24 (206)
Исследование динамических показаний гибкого тензометрического датчика на основе ...

Исследование динамических показаний гибкого тензометрического датчика на основе графитового порошка

Рубрика

Технические науки

Ключевые слова

гибкий тензометрический датчик
шум
фильтр скользящее среднее
осциллограмма
активно-ёмкостный характер

Аннотация статьи

Собрана схема для исследования динамических показаний гибкого тензометрического датчика. На основе полученных данных была выдвинута и подтверждена теория об активно-ёмкостном характере гибкого тензометрического датчика.

Текст статьи

В статье «Создание и исследование статических показаний гибкого тензометрического датчика на основе токопроводящих порошков» было выяснено, что математическая модель, представленная в статье «Математическая модель для гибких тензодатчиков на основе токопроводящих порошков», является несостоятельной. Для использования гибких тензометрических датчиков необходимо найти зависимость удлинения image.png от сопротивления R, для этого нужно проанализировать динамические показания датчика.

image.png

Рис. 1. Схема для исследования динамических показаний гибкого тензометрического датчика

Для исследования динамических показаний гибкого тензометрического датчика была составлена схема представленная на рисунке 1, состоящая из платы ArduinoUNO и делителя напряжения. Также необходимо было выбрать фильтр, для устранения шумов. Было принято решение взять фильтр скользящее среднее, так как он позволяет сгладить шумы и выбросы, позволяет выявлять общие тенденции и тренды, уменьшая влияния случайных колебаний.

image.png

Рис. 2. График зависимости сопротивления R от времени t при разных показаниях удлинения image.png (синий – не фильтрованный значения; красный – фильтрованные значения)

При детальном анализе полученной зависимости, представленной на рисунке 2, было замечено, что во время удлинения гибкого тензометрического датчика сопротивление R резко увеличивается и экспоненциально уменьшается. Из-за этого была выдвинута теория, что гибкий тензометрический датчик имеет активно-ёмкостный характер. Для подтверждения теории была собрана цепь, представленная на рисунке 3. Цепь состоит из генератора меандра, резистора R = 330Ом, гибкого тензометрического датчика и осциллографа.

image.png

Рис. 3. Принципиальная схема цепи для проверки теории

Осциллограмма, представленная на рисунке 4, представляет собой зашумлённый сигнал RC цепи. Следовательно, гибкий тензометрический датчик имеет активно-емкостный характер.

Рис. 4. Осциллограмма цепи для проверки теории

image.png

Список литературы

  1. Кашкаров А.П. Микроэлектромеханические системы и элементы / А.П. Кашкаров. – Москва: ДМК Пресс, 2018. – 114 с. – ISBN 978-5-97060-596-7. – Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/105831.
  2. Микушин, А.В. Физические основы электроники / А.В. Микушин. – Санкт-Петербург: Лань, 2023. – 148 с. – ISBN 978-5-507-45544-7. – Текст: электронный // Лань: электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/311846.
  3. Падалко В.С., Ташкин М.Ю. Создание и исследование статических показаний гибкого тензометрического датчика на основе токопроводящих порошков // Актуальные исследования. 2024. № 23 (205). Ч.I.С. 19-23. URL: https://apni.ru/article/9545-sozdanie-i-issledovanie-staticheskih-pokazanij-gibkogo-tenzometricheskogo-datchika-na-osnove-tokoprovodyashih-poroshkov.
  4. Ташкин М.Ю. Математическая модель для гибких тензодатчиков на основе токопроводящих порошков / М.Ю. Ташкин // Молодой исследователь: вызовы и перспективы: сб. ст. по материалам CCCXXXIX Международной научно-практической конференции «Молодой исследователь: вызовы и перспективы». – № 1(339). – М., Изд. «Интернаука», 2024.

Поделиться

665

Падалко В. С., Ташкин М. Ю. Исследование динамических показаний гибкого тензометрического датчика на основе графитового порошка // Актуальные исследования. 2024. №24 (206). Ч.I.С. 16-18. URL: https://apni.ru/article/9615-issledovanie-dinamicheskih-pokazanij-gibkogo-tenzometricheskogo-datchika-na-osnove-grafitovogo-poroshka

Обнаружили грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики)? Напишите письмо в редакцию журнала: info@apni.ru

Похожие статьи

Актуальные исследования

#52 (234)

Прием материалов

21 декабря - 27 декабря

осталось 6 дней

Размещение PDF-версии журнала

1 января

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

17 января