Hoe flexibele sensoren waarnemen

‌Flexibele sensoren hebben de volgende detectieprincipes:

‌Piëzo-elektrisch principe‌: Een van de meest voorkomende werkingsprincipes bij flexibele sensoren is het piëzoresistieve principe. Deze sensor maakt gebruik van een speciaal materiaal dat piëzo-elektrisch materiaal of piëzoresistief materiaal wordt genoemd. Bij blootstelling aan externe krachten verandert de weerstandswaarde van deze materialen. Typisch worden piëzoresistieve materialen gemaakt van koolstofnanobuisjes of geleidende polymeren. Wanneer de sensor aan druk wordt blootgesteld, vervormt het materiaal intern, waardoor een verandering in de geleidbaarheid en dus een verandering in de weerstand ontstaat. Deze verandering kan worden gemeten en gedetecteerd door een verandering in de spanning in een circuit dat op de sensor is aangesloten.

‌Capacitantieprincipe‌: Een ander algemeen werkingsprincipe van flexibele sensoren is het capaciteitsprincipe. Capaciteitssensoren gebruiken materiaal met variabele capaciteit, zoals een buigsensor of een faseverschuivingssensor. Wanneer de sensor wordt blootgesteld aan externe krachten, verandert de vorm of relatieve positie van het materiaal, wat resulteert in een verandering in capaciteit. Capaciteitssensoren bestaan ​​gewoonlijk uit twee of meer elektroden, gescheiden door een laag diëlektricum, zoals lucht of polymeermateriaal. De vervorming zorgt ervoor dat de afstand tussen de elektroden of de relatieve positie van het diëlektricum verandert, waardoor de capaciteitswaarde verandert. Met behulp van deze verandering kan externe spanning of vervorming van een object worden gemeten en gedetecteerd.

‌Vervormingsdetectieprincipe‌: Flexibele sensoren kunnen ook werken volgens het principe van vervormingsdetectie. Bij dit principe is het materiaal van de sensor vervormbaar of heeft het vervormingseigenschappen. Zodra de sensor wordt blootgesteld aan externe druk of spanning, zal het materiaal ervan vervormen, wat resulteert in veranderingen in elektrische eigenschappen zoals weerstand, capaciteit of inductie. Met behulp van deze veranderingen in elektrische eigenschappen kunnen fysieke grootheden zoals druk of vervorming van de externe omgeving worden waargenomen.

‌Foto-elektrische detectieprincipe‌: Flexibele sensoren kunnen ook werken volgens het principe van foto-elektrische detectie. Bij dit principe worden lichtgevoelige materialen zoals fotoweerstanden of andere foto-elektrische apparaten aan het sensormateriaal toegevoegd. Deze materialen zijn zeer gevoelig voor blootstelling aan licht en hun geleidbaarheid of lichtabsorptie-eigenschappen zullen veranderen wanneer ze worden blootgesteld aan externe druk of vervorming. Met behulp van deze verandering kan externe druk of vervorming worden gemeten en gedetecteerd door blootstelling aan licht.