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ナノフレックスセンサー

Bendlab社の技術を搭載したナノフレックスセンサーはナノ微粒子 が注入された多層エラストマー・コンデンサが含まれています。その非ドリフトの安定性、精密な再現性、高精度の角度変位計測が可能なセンサは、曲げの動きやスイベルの動き、起き上がりや倒れるような動き、伸びたり縮んだりする動きなど工業用途から人間の動きの計測等幅広く活用できます。

特徴

  • 0.2°の絶対精度でリニアに双方向の角変位を計測
  • ドリフトが生じない為、高い信頼性と再現性を実現
  • 柔軟性に優れた軟質シリコンエラストマーを原料としている為、無制限に曲げることが可能
  • 微分容量測定は電気的ノイズと機械的ノイズの双方に対して高いCMRRを保持
  • 1.3V印加時に200uA以下という極めて小さい消費電力と最大1kHzのサンプルレート
  • オンボード校正とフィルタリング機能を備えたI2CとSPIEインターフェイス
  • 防水性と高い耐久性

新しいセンシングアプリケーションを可能に

  • ナノフレックスセンサーは、ストレッチファブリック(例えばウェアラブル)と標準的なファブリック(IoT家具など)とシームレスに統合され、新しい形態のヒューマンインターフェイスへの扉を開きます。
  • ナノフレックスセンサーはフレキシブルサブストレート(例えば、プラスチックバッグや軟質フォーム、ゴム、ケーブルなど)と統合されており、新規でエキサイティングなアプリケーションを可能にします。

既存のセンサーと置き換える

  • 高い精度と再現性を求められているアプリケーションでのプラスチックのフレックスセンサー(曲げセンサ)の代替えとして
  • 磁気角度センサで問題となる磁界が存在する場所での角度センサの代替えとして
  • 使用しているエンコーダーに超低消費電力が求められた時に代替えとして
  • 光ファイバーフレックスセンサが小さな設置面と小さな消費電力を要求されるときの代替えとして
  • ヒンジ接続が理想的ではないアプリケーション上で使用されているロータリー式ポテンショメータの代替えとして

この薄いエラストマーフレキシブルセンサーは以下のような多くの用途に使用できます。

  • ドリフトなしで0.2°の精度で安定したひずみ応力測定
  • 座席とベッドの位置/占有率の計測
  • ロボティクスでの微小な動きの計測

Bendlabs社の技術を搭載したSpectrasymbol社ナノフレックスセンサーはソフトストレッチが可能な神経系の動きを生成する容量センサです。(特許取得済み)

ナノフレックスセンサー2軸計測タイプ

ナノフレックスセンサー1軸計測タイプ−例:スライダー位置による角度計測

シート占有率:ナノフレックスセンサーは曲げセンサ業界で未経験であった座席占有率に対して精度と安定性を追加できます。

シート占有率計測例

ストレッチ機能:ナノフレックスセンサーは柔軟で全長の50%まで伸長性があります。

従来の抵抗仕様の曲げセンサとの比較

Spectrasymbol社の伝統的な曲げ計測技術である抵抗仕様の曲げセンサは現在もなお、曲げセンサ業界で世界トップシェアを誇ります。 このセンサは可動部品の変位を低価格で測定することにより多くのエンジニアの問題を解決してきました。 しかしながら、最新の容量性ナノフレックスセンサーの開発では市場に高いニーズがある出力オプションがあります。

従来の抵抗ベースの曲げセンサと比較して、ナノフレックスセンサは抵抗面の微小クラックによる出力ドリフトに悩まされません。 静電容量型センサの精度は抵抗型センサよりも一段と優れています。 従来の抵抗性フレックスセンサは同じ場所に放置すると10%を超えるドリフトが発生する可能性があり、積極的に曲げると出力の30%を越える直線性と再現性が低下する可能性があります。 従来の曲げセンサの問題の一部はカーボンインクを搭載した硬質ポリイミドの原材料にもあります。 これはキンク、接続エラーおよび材料の意図しない成形を引き起こし、出力の問題を引き起こす可能性の一因となっておりました。 これらの不良があった為、従来の曲げセンサの使用は通販の電子部品販売業者や一般的な角度、偏差の総計測のみが必要とされるアプリケーションに限定してきました。 対照的に、ナノフレックスセンサーのエラストマー特性は積極的な曲げを可能にするだけでなく、製品が全長の50%伸張しても一貫した結果を提供します。 基本的に、従来の曲げセンサ(抵抗)からナノフレックスセンサーの静電容量型への移行により、より安定した、より正確な検知が可能になりました。 これにより手袋/手の指の動き、身体のあらゆる部位の微小な動きの計測の高精度化を実現します。 ナノフレックスセンサーは、精度、安定性、柔軟性が組み合わされた大量の産業用アプリケーションを組み合わせることで、抵抗膜方式の唯一のオプションであった時よりも優れた製品を求めることができます。

加速度計との比較

企業が抵抗性曲げセンサの限界に遭遇した時、彼らは加速度計とジャイロ、つまりIMU(慣性計測ユニット)に目を向けました。 IMUは何百万ものアプリケーションに搭載されており、アプリケーションの普遍的なソリューションとして機能しておりますが、ナノフレックスセンサーが解決する下記の2つの重要な要素はありません。

  • 高精度な繰り返し性
    加速度センサやジャイロの再現性は±10%
  • 可動部品への物理的接続

ナノフレックスセンサーはオブジェクト自体で動いている間に0.2°の再現性を提供し、測定された位置の物理的出力に応じて正確な読みを与え、重力に影響されません。
加速度計やジャイロなどのIMUと比較すると、位置測定のためのユニークで正確なソリューションを提供します。