Автор Тема: Универсальные тензорезисторы для гитарных дел  (Прочитано 3807 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Вот вспомнилось - и решил поделиться с тусовкой сим потаённым знанием  ::)
Чего зря пропадать первоклассной идее?

Короче, в бытность мою в СКБ Искра, мы в хвост и в гриву использовали самодельные переменные сопротивления - вплоть до проектов их внедрения в серийную аппаратуру. Но, правда, до серии это дело всё ж так и не добежало - но сам факт серьёзного намерения это сделать показывает весьма высокую технологичность и надёжность подобного технического решения.

Суть идеи состоит в пропитке эластичного пористого материала токопроводящей композицией на основе некоторых клеев - в первую очередь, резинового.
Токопроводимость клея обеспечивается примешиванием к нему в том или ином объёме мелкодисперсного углеродного порошка.

В качестве субстрата использовались самые разнообразные материалы - от поролона и микропорки до фетра и сукна. В результате получаются тензорезисторы, свойствами которых можно легко управлять подбором консистенции и концентрации пропитывающей массы: диапазон изменения сопротивления - от многих мегаом до долей ома (это именно рабочий диапазон управляемого резистора!), рабочий ход - от долей миллиметра до сантиметров (определяется эластичностью основы и её физическими размерами).

Технология проста: берётся основа и из неё вырезается чувствительный элемент нужной формы и размеров.
Пропитка готовится из обычного резинового клея, разведённого до нужной густоты бензином (специальным - "Галоша", из бензобака не надо использовать - там присадки, непредсказуемо сказывающиеся на параметрах). В качестве добавки - мелкодисперсный углеродный порошок - фактически, сажа.
Углеродный порошок можно получить растиранием угольных щёток (в том числе, от троллейбуса), электродов из щелочных батареек. Очень хорошо в дело идёт порошок из угольных микрофонов - но по нынешним временам это уже раритет.  :o
Есть и другие источники - и их много, так, что думайте сами.
Качество порошка сильно влияет на конечный результат - потому с подбором правильного источника и его подготовкой придётся повозиться.
Главное тут - размеры частиц. Потому требуется как следует размельчать твёрдый графит - как минимум в ступке. Но что характерно - даже с грубо помолотыми опилками из-под обычного личного напильника эта система вполне работоспособна.

Итак, вырезается кусок нужной конфигурации, пропитывается проводящим составом и просушивается.
Далее, этому чувствительному элементу нужно обеспечить контакты. В простейшем случае это может быть кусок печатной платы с парой проводников - тогда усилие прикладывается перепендикулярно плате и ЧЭ замыкает проводники между собой.

На этой основе мы делали квазисенсорные пульты управления - причём, ЧЭ был один на всю поляну: локальная зона с малым сопротивлением возникает только в точке давления, которая изолируется от остального объёма за счёт начального высокого сопротивления в несжатом виде.
Так же делали тачскрины (а на дворе была середина 80-х!) - причём, любого размера. Скажем, 0.5м х 0.5 м был опробован на практике (нужно было замерять точку удара падающего шарика.)

Многооборотный регулятор громкости - легко: небольшой тензодатчик зажимается винтом, к которому приделана ручка для вращения. Причём, работая на проход (!) в цепи сигнала, регулятор обеспечивал практически полное затухание при нагрузке (входном сопротивлении последующего каскада), скажем 100 кОм.
Делались и дифференциальные датчики - одна секция работает на уменьшение сопротивления, а другая - на увеличение.

Стабильность - очень высокая. Естественно, что этот параметр нас весьма интересовал и его проверке уделялось много внимания. Правда, тут проблема в том, что поставить натурный эксперимент можно только долгий - время есть время. Но по крайней мере, за многие месяцы деградации параметров (при достаточно строгом измерении) не наблюдалось. Мне приходилось видеть образцы, успешно работавшие до 5 лет и более.
Полагаю, что для целей DIY это вполне подходит - в крайнем случае лет через несколько можно просто заменить тензодатчик, если он поплыл - технология то ведь тупо-наколенная.

Я экспериментировал с кваками - причём, в нескольких вариантах: от простейшего датчика, для нажимания подошвой (лежащего на полу) до педальных конструкций, причём, как на основе прямого сжатия датчика педалью, так и преобразования хода с помощью винта (разумеется, сами ЧЭ были разные - от поролона до сукна).
Работали все варианты нормально - но по поводу срока службы поролона есть большие сомнения: через некоторое время поролон может начать деполимеризоваться и превратиться в труху или соплю.
Потому я предпочёл микропористую резину - она не деполимеризуется, а так же сделал винтовой, рычажный и кулачковый варианты для сукна (с малым ходом).
Все работали нормально - просто для разных вариантов требовалась разная механика, которую нужно было подбирать/отлаживать.

Как ещё можно использовать идею в гитаристике?
Ну, везде, где нужен простой и эффективный датчик механических усилий/смещений/поворотов - это делается легко и изящно.

Полагаю так же, что можно простыми средствами реализовывать многофункциональны зависимости - скажем, пресловутая идея частотной коррекции регулятора гейна вполне реализуема на основе многосекционного регулятора (в том числе, в виде довеска к конструкции обычного пота - довесить кулачки, сжимающие тензодатчки, это не сложно и реализуемо на коленке).

Собственно, идей множество - как бывает при появлении Сильного Решения.
Думаю, что эта тема теперь тут в ГТЛабе обоснуется надолго  ::)
 ;)
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

George

  • Сообщений: 1583
    • Просмотр профиля
    • E-mail
графит должен пойти и из баллонов...

DDD

  • Сообщений: 10347
  • Имею личный текст
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Класс!
Просто и элегантно!
... и кто бы мог подумать, что такие штуки работают годами, даже не верится, но автору - верю.
---------------------
В свое время пытался делать токопроводящий клей на основе медно-графитного порошка. Клей не получился, ессно, но вот добывать мелкодисперсную медь научился:
- берем крепкий раствор медного купороса (купорос покупался в хоз.маге), опускаем в него очищенные от грязи и масла большие железные гвозди, и через сутки с этих гвоздей можно легко соскрести толстый слой меди, состоящий из слипшегося мелкого порошка. Промывем водичкой и парой легких движений пестиком в ступке получаем медную "муку".
Правда, не уверен, что такая медь хороша для описанных тензодатчиков, т.к. медь окисляется.
++++++
Кстати, из описанных в теме композиций можно делать экономичные нагреватели для сидений (в авто, например): пока не сидишь на нем, сопротивление велико и ток потребления мал. Сел, сжал, сопротивление упало, пошел ток - жопе тепло (и мягко, кстати).
« Последнее редактирование: Января 13, 2012, 10:41:24 am от DDD »
Готов подписаться под каждым своим словом

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Цитировать
Кстати, из описанных в теме композиций можно делать экономичные нагреватели для сидений (в авто, например): пока не сидишь на нем, сопротивление велико и ток потребления мал. Сел, сжал, сопротивление упало, пошел ток - жопе тепло (и мягко, кстати).
Ну, я ж говорю - это "сильное" решение, которое сразу же даёт множество интересных приложений.

Вот тут - параллельное обсуждение: http://fan-d-or.livejournal.com/89998.html

Камрад razar правильно упомянул силиконовые герметики - с ними имеет смысл попробовать. В наши времена у нас такой роскоши не было - потому выбор ограничивался резиновым клеем...
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

OlegFX

  • Сообщений: 5097
    • Просмотр профиля
Респект! Интересно, а микрофон получится? Вопрос скорее про (приемлемую) чувствительность, а так, теоретически, конечно, получится.

Peratron

  • Сообщений: 13579
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Для инфразвука - получится. Для звука - ну, как бы не очень, в силу избыточности подвижной массы.
Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...

DDD

  • Сообщений: 10347
  • Имею личный текст
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Однако, при всей красоте и привлекательности сабжа применение его в гитарных делах как-то неявно.
Даже в различного рода кваках (как писал Peratron) и прочих примочках с педальными актуаторами оно вряд ли конкурирует с известными регуляторами параметров.
-----------
Вместе с тем, если посмотреть на идею шире, разбивши ее на составляющие, возможно измыслить что-нть неординарное и в примочестроении, и в комбиках, и т.д.
Готов подписаться под каждым своим словом