醫(yī)療設(shè)計簡介:傳感器適用于更小、更光滑的設(shè)備
醫(yī)療器械媒體公司UBM Canon于2011年4月對醫(yī)療器械設(shè)計工程師進(jìn)行的一項調(diào)查顯示,在設(shè)計新產(chǎn)品時,他們在力傳感器中尋求的兩個關(guān)鍵屬性是準(zhǔn)確性和成本。
一位年輕的工程師最近回憶說,他的高級設(shè)計教授經(jīng)常重復(fù)這句話:“一個好的工程師設(shè)計要符合規(guī)格、預(yù)算和截止日期。”
因此,當(dāng)醫(yī)療設(shè)備媒體公司UBM佳能(UBM Canon)在2011年4月對醫(yī)療設(shè)備設(shè)計工程師進(jìn)行的一項調(diào)查顯示,在設(shè)計新產(chǎn)品時,精確性和成本是他們在力傳感器中尋求的兩個關(guān)鍵屬性時,這一點并不令人驚訝。一個后續(xù)問題詢問參與者在傳感器技術(shù)采購方面面臨的最大挑戰(zhàn)。集成的成本和易用性高居榜首。
對于尋求精確、經(jīng)濟(jì)、可定制力傳感器的工程師來說,這意味著什么?也許最著名的測力傳感器是測力傳感器。他們可以使用各種技術(shù)來感知負(fù)載。應(yīng)變計、壓電元件和可變電容是廣泛使用的方法之一。
稱重傳感器雖然以高精度著稱,但也有一些缺點,特別是在重量、尺寸和/或功率都很高的應(yīng)用中。稱重傳感器可能體積龐大。在感興趣的應(yīng)用涉及相對較輕的元件的情況下,稱重傳感器的實際重量可能大于被測部件的重量。從單件價格和集成度來看,稱重傳感器也很昂貴。使用測力傳感器的另一個缺點是,它們不是提供直接的力測量,而是根據(jù)施加的載荷測量組件的相關(guān)應(yīng)變。這增加了安裝的復(fù)雜性。
近年來,觸覺力傳感器已成為商業(yè)化的產(chǎn)品。這一術(shù)語來源于他們經(jīng)常使用的一種感知細(xì)微或微妙觸摸的手段,如用仿人機(jī)器人的機(jī)械手。然而,觸覺傳感器的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了擬人機(jī)器人。它們通常是在柔性電路材料上建造的,因此它們可以是薄的、輕的和柔性的。
一個這樣的觸覺傳感器是為需要不引人注目的,經(jīng)濟(jì)有效的力量測量應(yīng)用而設(shè)計的。由TexSCAN公司(波士頓,MA)制造的FraciFravy傳感器,由壓阻材料夾在兩個柔性聚酯之間,每一個內(nèi)半部上都有印刷的銀導(dǎo)體。導(dǎo)電痕跡形成與外部電路的電氣連接(圖1)。得到的傳感器只有8密耳厚。傳感器也非常輕;8英寸長的傳感器重0.02盎司。