Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A Fabric-Based Integrated Sensor Glove System Recognizing Hand Gesture

Han Xiaoxue, Miao Xuhong, Liu Qing, Li Yutian, Wan Ailan

Autex Research Journal

|

2022

|

Vol. 22, no. 4

458--465

EN

The research on wearable glove sensor system has been increasing over recent years because of the need for portability and comfort. This study presents a fabric-based integrated sensor glove system with five sensing zones. Five sensors are knitted by silver-plated nylon yarn and embedded into glove directly using intarsia technology. Various parameters including sensor elasticity, sizes of embedded sensor as well as glove are discussed, respectively. Further, selected or chosen integrated sensor glove is manufactured and tested for recognizing gestures. Results show that elasticity affects effective sensing range of knitted sensors, size has significant influence on sensors’ sensitivity, and appropriate glove size helps avoiding nonlinear sensing phenomenon. Finally, the glove system, by extracting feature data, can distinguish Chinese number gestures very well and has also the potential to recognize more hand gestures in the future.

2

Influence of Rib Structure and Elastic Yarn Type Variations on Textile Piezoresistive Strain Sensor Characteristics

Raji R. K., Miao X., Zhang S., Li Y., Wan A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2018

|

Vol. 26, no. 5 (131)

24--31

EN

Production parameters have been established to play a fundamental role in dictating the physical characteristics and sensing properties of knitted sensors. This research studied the influence of elastic yarn type and rib fabric structure variation on the physical, tensile and conductive properties and sensitivity performance of knitted underwear strain sensors to be used for breathing mensuration. Four different structures in 1×1, 1×2, 1×3 and 2×2 mock ribs were knitted using covered elastic (CY) and bare strand elastic yarn (BS) combinations. These two parameters proffered unique physical, conductive and tensile characteristics to the samples. Wear and machine tests were conducted to ascertain the sensor’s piezoresistive responses. The machine test showed a higher piezoresistive response, with an average peak value (APV) from 1.70 Ω to 0.24 Ω, while those for the wear test recorded were around 0.0110 Ω to 1.867 Ω for all sample categories. However, sensors knitted with covered elastic yarns produced the best breathing test results (APV of 1.089 Ω – 1.86 Ω) compared to bare strand elastic yarns (APV 0.0027 Ω – 0.0790 Ω) when used in a wearable environment. Fabric structure variation had influences on both conductive and tensile characteristics; however, the effects on the piezoresistive response were negligible. The influences of the unique characteristics provided by these core parameters on sensor resistance values, piezoresistance, aging, ease of deformation and dimensional stability have also been discussed.

PL

W pracy badano wpływ struktury dzianiny i rodzaju przędzy na właściwości fizyczne, rozciągające i przewodzące oraz czułość dzianinowych czujników umieszczonych w wyrobach bieliźnianych. Czujniki mają znaleźć zastosowanie w pomiarach napięcia oddechowego. Badaniom poddano cztery różne dzianiny: 1 × 1, 1 × 2, 1 × 3 i 2 × 2, w procesie dziania wykorzystano kombinacje przędz elastycznych powlekanych (CY) i niepowlekanych (BS). Dało to unikalne właściwości fizyczne, przewodzące i rozciągające próbki. W celu ustalenia reakcji piezorezystywnych czujnika przeprowadzono dwa rodzaje testów. Test maszynowy wykazał wyższą reakcję piezorezystywną, ze średnią wartością szczytową (APV) od 1,70 Ω do 0,24 Ω, podczas gdy dla testu zużycia zarejestrowano około 0,0110 Ω do 1,867 Ω dla wszystkich kategorii próbek. Jednakże, czujniki dzianinowe z powleczonymi przędzami elastycznymi dały najlepsze wyniki testu oddychania (APV o wartości 1.089 Ω – 1.86 Ω) w porównaniu do niepowleczonych przędz elastycznych (APV 0,0027 Ω – 0,0790 Ω), podczas stosowania ich w środowisku noszenia. Zmiana struktury dzianiny miała wpływ na właściwości przewodzące i rozciągające, jednak wpływ na reakcję piezorezystywną był znikomy. Omówiono również wpływ unikalnych cech tych podstawowych parametrów na wartości rezystancji czujnika, odporność na piezorezystencję, starzenie, łatwość deformacji i stabilność wymiarową.

3

Światłowodowy czujnik laserowy odkształcenia z siatką Bragga

Kaczmarek C.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 9

1071-1073

PL

W światłowodowych czujnikach laserowych z rezonatorem Fabry-Perot (liniową wnęką rezonansową), siatka Bragga przetwarzająca wielkość mierzoną stanowi selektywne, przestrajane zwierciadło tego rezonatora. Drugie zwierciadło rezonatora jest zwykle szerokopasmowe. Praca dotyczy światłowodowego czujnika laserowego odkształcenia z siatką Bragga, w którym jako zwierciadło szerokopasmowe rezonatora zastosowano światłowodowe zwierciadło pętlowe. Ośrodkiem wzmacniającym wnęki rezonatora jest światłowód erbowy, oświetlany wiązką promieniowania półprzewodnikowej diody laserowej o długości fali 980 nm z wykorzystaniem sprzęgacza selektywnego, wrażliwego na długość fali. Demodulację sygnału wyjściowego czujnika przeprowadzono przy pomocy optycznego dyskryminatora długości fali w postaci siatki Bragga o stałym okresie i fotodetektora. Przedstawiono wyniki pomiarów podstawowych charakterystyk wykonanego czujnika.

EN

Fiber optic laser sensors are constructed with Fabry-Perot resonators and ring resonators [1-3]. In the article a fiber optic laser sensor with a linear resonator is introduced, created from a fiber Bragg grating having a constant period, and a wideband mirror in the form of a fiber loop. The scheme of the sensor is shown in Figure 1. As the active medium, a section of a silica fiber doped with Erbium ions was used, pumped by 980 nm radiation using a WDM coupler. The FBG, apart from being the output mirror is also the strain transducer. The spectrum of the laser output beam of the sensor is shown in Figure 2. The determined convertion characteristic of the sensor, ? = f(?), is a linear relationship with a slope of 1,21 nm/ 10-3, which is in agreement with formula (2). The output power of the sensor's laser, above the threshold power, increases linearly with the pump power [3], which is shown in Figure 4. As the optical discriminator of the laser's wavelength, a FBG having a constant period was used, whose reflected beam spectrum is shown in Figure 5. The converting characteristic of the laser sensor together with the wavelength discriminator is shown in Figure 6. The linear converting range of this characteristic is ~100 o 10-6. The introduced laser sensor features a signal to noise ratio greater than 30 dB and a spectral line width of 0,051 nm, while the same parameters for the gratings used, are 20 dB and 0,42 nm, respectively. The converting range of the sensor can be widened by applying a different arrangement of the wavelength detector.

4

Laserowy czujnik odkształcenia ze światłowodową siatką Bragga i zwierciadłem pętlowym o zmiennym współczynniku odbicia

Kaczmarek C.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 6

519-521

PL

W artykule przedstawiono światłowodowy czujnik laserowy odkształcenia z linowym rezonatorem, utworzonym ze światłowodowej siatki Bragga - ŚSB o stałym okresie i zwierciadła szerokopasmowego o zmiennym współczynniku odbicia z pętlą włókna światłowodowego. Jako ośrodek aktywny wykorzystano odcinek światłowodu kwarcowego domieszkowanego jonami Er3+, pompowany promieniowaniem o długości fali 980 nm przy pomocy sprzęgacza WDM. ŚSB pełni jednocześnie funkcję zwierciadła wyjściowego i przetwornika odkształcenia. Przedstawiono podstawowe właściwości wykonanego czujnika.

EN

A fiber laser strain sensor is presented, featuring a linear resonator formed by the mirrors: a narrowband mirror - in the form of a fiber Bragg grating with a constant period, and a wideband mirror created by a fiber loop. The constant period grating at the same time acts as a mechano-optic strain transducer retuning the laser, and as the output mirror of the sensor. A section of high birefringence fiber was inserted into the fiber loop, to act as an optical wavelength demodulator. As the active medium, a segment of a silica fiber, doped with Er3+ ions, was used, pumped using a WDM coupler. To pump the laser, a 980 nm laser diode was used with a maximal power of 110 mW. It was current and temperature stabilized. The constant period grating changes its central wavelength due to the strain of the fiber on which it is written. Thus it retunes the laser wavelength of the sensor. The investigation results show, that when the central wavelength changes of the Bragg grating are within the linear range of the spectrum of the fiber loop reflector reflection coefficient, then the laser output beam power is a linear function of the laser grating strain. The linear range of conversion and the sensitivity of the sensor are determined by the linear range of the spectrum of the loop reflector, which acts as the optical wavelength discriminator. The required values of those sensor parameters can be obtained by changing the length of the birefringent fiber in the loop reflector. It has to be noted, that the requirements of those two sensor parameters are mutually exclusive.

5

Wykorzystanie czujnika ze światłowodową siatką Bragga do analizy połączeń klejowych

Wójcik W., Kisała P., Cięszczyk S.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 6

82-84

PL

W artykule przedstawiono koncepcję zastosowania światłowodowej siatki Bragga do analizy połączeń klejowych. Badania przeprowadzone były dla dwóch klejów posiadających różne wartości modułu Younga. Przeanalizowano wpływ wartości modułu Younga kleju na dokładność odwzorowania zadanego rozkładu odkształcenia. Rozkład badany był przy wykorzystaniu światłowodowych siatek Bragga. Pomiar widm transmisyjnych siatki oraz wykorzystanie modelu siatki i zastosowanie algorytmu symulowanego wyżarzania pozwoliły na wyznaczenie rozkładu odkształcenia przenoszonego przez połączenie klejowe.

EN

In this article a conception of the fiber Bragg grating for analysis of glue connections has been presented. Researches have been conducted for two types of glue. Each type of glue had a different value of the Young module. We analysed influence of the Young module on the recovery accuracy of the deformation distribution. The deformation distribution has been measured by using of the fiber Bragg gratings. Measurement of FBG transmission spectra and grating model, together with the simulated annealing algorithm, have made the deformation distribution recovery possible.