Obsah:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57
V tomto tutoriálu bude testována aplikace biokompatibilních nanogenerátorů Ferroelectret (FENG) na nositelném trhu. FENG mohou generovat energii při ohýbání nebo skládání, a proto jsou komprimovány. Připojením FENG k lidskému tělu by mohla být síla generované chůzí.
Vzhledem k tomu, že tyto FENG jsou stále ve fázi vývoje, a proto je obtížné je získat, byl v této nestrukturovatelné verzi použit běžný snímač ohybu. S využitím běžných flex senzorů budeme moci měřit velikost a frekvenci ohybů.
Krok 1: Nutnosti
- Flex senzor [4,5 "]
- Rezistor [10 000 tis.]
- Arduino Uno
- Breadboard + propojovací dráty
- LCD obrazovka
- Páječka
- Pájka
- Páska
Krok 2: Okruh
Nahoře vidíte, jak jsme připojili flex senzor. Doporučuje se použít odpor 10 000 ohmů.
V tomto příkladu bylo rozhodnuto použít LCD obrazovku, aby bylo možné hodnoty snadno číst. To však není nutné.
Krok 3: Kód
K načtení dat slouží následující kód. V tomto případě použijeme zpoždění 100 ms.
Krok 4: Pájení
Jakmile je kód testován a snímač pružnosti úspěšně načte úhel a odpovídající odpor (V případě piezo snímače bude úměrný generované energii), je čas připájet snímač k drátu. V závislosti na nastavení bude délka dva metry dostačující k tomu, aby se mohl volně pohybovat
Krok 5: Připojení senzoru k subjektu
Po pájení je senzor připevněn k testovanému subjektu. Zajistěte, aby subjekt měl ohebné oblečení (nejlépe termoprádlo) a aby měl senzor dostatek prostoru k ohnutí.
V tomto případě se to provádí připevněním senzoru na jednu stranu a vedením na druhé straně.
Krok 6: Přečtěte data
Po připojení senzoru je čas sbírat data. nechte testovanou osobu trochu běžet a změřte hodnoty.
Výstup dat, když je snímač připevněn k zadní části kolena, poskytuje nekonzistentní hodnoty. Vzhledem k tomu, že fleximetr je upevněn pouze na dvou stranách, je vidět hodně vzpěru. To lze napravit propletením senzorů v oblečení. Hodnoty na vnější straně kolena ukazují sinusový graf, který ukazuje, že (při normálním běžeckém tempu) je senzor ohnut a uvolněn každých 0,8 sekundy.
Na základě našeho prototypu jsme si jisti, že implementace FENG na nositelný trh je realistickou možností. Protože jsou však nanogenerátory stále ve vývoji, a proto jsou pro spotřebitele dosud k dispozici, nemůžeme provést odhad, kolik energie lze na senzor vygenerovat.