静电消散泡沫如何工作?


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我计划使用泡沫材料制造一个握力释放传感器。我对它的工作方式非常感兴趣。施加力时电路中的电阻会增大还是减小?而这将以何种方式与力成正比?我需要申请可能的差额,不是吗?


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在我自己尝试之前,我不会相信任何人的话。他们的泡沫可能与我的不同。但是耗散的泡沫(粉红色的东西)可能根本不导电。通常,仅对其进行处理,以使电荷无法累积。为了获得导电性,我认为您需要黑色导电泡沫。
Bimpelrekkie

对不起,我想是我的意思。关于如何工作的任何想法吗?我现在无法使用电气资源
Karl Stark

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代替使用粉红色泡沫,而使用黑色(导电)泡沫。阿森纳通过他的实验证明抵抗力可以在力的作用下发生变化。导电泡沫包含导电材料,例如碳。施加压力后,这些碳颗粒可能会彼此压得更近,这可能会提供更多的电流流动路径并降低电阻。
Bimpelrekkie

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我的测量结果表明,它的行为恰恰相反,就像将横截面缩小时的任何导体一样,但我希望在施加压力时它也会变小。
阿森纳

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我都用了,耗散性不可用。
阿森纳

Answers:


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有趣的主意!

好吧,我只是尝试过。我将可信赖的Keysight 34410A连接到测试导线上,并刺穿了我认为是耗散的泡沫(电子产品的粉红色泡沫)。欧姆读数过载,因此没有可测量的电阻。就像Bimpelrekkie所怀疑的那样,这是可以预期的。

耗散材料的电阻太高而无法进行可用的测量。我猜想在某些高压设备上会有所收获,但是握力释放传感器听起来好像有人在触摸它,所以高压可能不是解决之道。

但是我周围还有一些导电泡沫(黑色的东西,很硬)。这是一张30 x 10 x 0.8厘米的纸。当我最后刺穿它时,探头之间的整个30厘米处,我最初测量的距离约为20 kOhm,但是当我插入探头的时间越长,该距离就下降。

几分钟后它并没有真正稳定下来,所以我将其留在里面,看看它会去哪里。

要查看它是否对压力敏感,我用螺丝刀的绝缘后盖将其推到泡沫上。该值从17610欧姆增加到约17690欧姆,增加了80欧姆。释放压力后,该值在释放后立即下降了30欧姆,然后在几秒钟内又下降了。

螺丝起子相当小,大约1 x 1厘米,因此,较大的起子会增加更多。

现在看来它并不是一个稳定的系统,但是我可以想象您可以通过一些聪明的算法从中获得一些收益。尤其是由于您对发行版感兴趣,因此绝对值可能无关紧要,而是在短时间内进行更改。


一个多小时后,它稳定在16889欧姆左右。在开始实验之前,我一直在挤压它,这可能是时候完全恢复其原始结构了。

这似乎是很合理的,在再次将其挤压(夹在中间)之后,电阻又回到了20 kOhm,并且又开始下降。


这是压缩的数据日志:

导电泡沫挤压的数据记录

如您所见,它确实需要很长时间才能恢复到原来的状态。我不能说挤压它会持续几个周期。因此,您需要进行一些测试。


努力,听起来很有趣!
Manu3l0us

感谢您进行此实验并分享您的结果。
Bimpelrekkie

@KarlStark我添加了一个压缩泡沫的小数据日志,因此您可以更好地了解我在说什么。
阿森纳

哇有趣。我在这里查看变化率,因此非常有帮助。谢谢 !
卡尔·史塔克

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这是我的理论。碳浸渍泡沫可以看作是一堆相互连接的小电阻器,是一个复杂的随机连接的电阻器网络。泡沫孔形成网络部分的特征尺寸。

第一次近似时,该网络的阻抗不应取决于网络的变形,因为各个小的电阻器(泡沫壁)不会发生变化。

但是,当施加更大的压缩力时,某些电阻器可能会造成短路,但某些子部分可能会破裂。因此,净效果是无法预测的。如果更多的部分相对于折叠的单元格数量破裂,则阻抗将增加。如果更多的泡沫泡孔破裂,则总阻抗将下降。如果某些断面恢复其初始形状并恢复电接触,则阻抗将在一定程度上重新绑定。如果施加更多的压力循环,整个过程可能会恶化。

此外,泡沫可能具有不同的孔结构。存在具有闭孔的“高密度”泡沫,并且存在具有疏松孔结构的泡沫。总阻抗的行为可能会略有不同。

总之,导电泡沫不是施加压力的最佳传感器。

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