Comment fonctionne la mousse dissipative statique?

Je prévois de construire un capteur de libération de la poignée en utilisant la mousse. Je suis assez intéressé par la façon dont cela fonctionne. La résistance dans le circuit augmente-t-elle ou diminue-t-elle quand une force est appliquée dessus? Et ce sera proportionnel à la force de quelle manière? Je devrai appliquer une différence de potentiel n'est-ce pas?

Idée intéressante!

Eh bien, je viens de l'essayer. J'ai branché mon fidèle Keysight 34410A aux cordons de test et j'ai percé ce que je pense être de la mousse dissipative (mousse rose d'un envoi électronique). La lecture ohmique était une surcharge, donc aucune résistance mesurable. Ce qui est à prévoir comme le soupçonnait Bimpelrekkie.

Le matériau dissipatif est tout simplement trop haute résistance pour faire une mesure utilisable avec. Je suppose qu'avec certains équipements haute tension, vous obtiendrez une valeur, mais un capteur de libération de la poignée sonne comme si quelqu'un le touchait, donc la haute tension n'est probablement pas la voie à suivre.

Mais j'avais aussi de la mousse conductrice (matière noire, assez rigide) qui traînait. C'est une feuille de 30 x 10 x 0,8 cm. Quand je l'ai percé à la fin, donc sur les 30 cm entiers entre les sondes, j'ai mesuré environ 20 kOhm au début, mais cela diminuait plus longtemps que j'avais les sondes.

Cela ne s'est pas vraiment réglé en quelques minutes, alors je vais le laisser et voir où ça va.

Pour voir s'il est sensible à la pression, j'ai poussé avec le dos isolé d'un tournevis sur la mousse. La valeur a augmenté d'environ 80 ohms, passant de 17610 ohms à 17690 ohms.

Le tournevis était plutôt petit, environ 1 x 1 cm, donc un plus gros donnerait une augmentation plus élevée.

En ce moment, il ne semble pas être un système stable, mais je peux imaginer que vous pouvez en tirer quelque chose avec un algorithme intelligent. D'autant plus que vous êtes intéressé par une version, la valeur absolue peut ne pas avoir d'importance mais un changement sur une courte période de temps.

Après plus d'une heure, il s'est stabilisé autour de 16889 Ohm. Comme je le pressais avant de commencer l'expérience, c'était peut-être le temps nécessaire pour restaurer complètement sa structure d'origine.

Cela semble tout à fait plausible, après l'avoir resserré (en le saisissant au milieu), la résistance est remontée à 20 kOhm et recommence à baisser.

Voici un journal de données d'une compression:

Comme vous pouvez le voir, il a vraiment un long temps de récupération pour arriver là où il était à l'origine. Je ne peux pas dire combien de cycles de compression il survivra. Vous avez donc quelques tests devant vous.

Voici ma théorie. La mousse imprégnée de carbone peut être considérée comme un ensemble de petites résistances interconnectées, un réseau complexe de résistances connectées de manière aléatoire. Les cellules en mousse forment une taille caractéristique des sections du réseau.

En première approximation, l'impédance de ce réseau ne devrait pas dépendre de la déformation du réseau, car les petites résistances individuelles (parois de bulles de mousse) ne changent pas.

Cependant, lorsqu'une force de compression plus forte est appliquée, certaines résistances peuvent créer des courts-circuits, mais certaines sous-sections peuvent se rompre. L'effet net est donc impossible à prévoir. Si plusieurs sections se cassent par rapport au nombre de cellules effondrées, l'impédance augmentera. Si plusieurs cellules de mousse s'effondrent, l'impédance globale diminuera. Si certaines sections cassées retrouvent leur forme initiale et rétablissent les contacts électriques, l'impédance se reliera dans une certaine mesure. L'ensemble du processus se détériorera probablement si davantage de cycles de pression sont appliqués.

De plus, les mousses peuvent avoir une structure cellulaire différente. Il existe des mousses "à haute densité" avec un ensemble fermé de cellules et des mousses à structure cellulaire lâche. Le comportement de l'impédance totale sera probablement légèrement différent.

En somme, la mousse conductrice n'est pas le meilleur capteur de pression appliquée.