基于 Velostat 的柔性写字板交叉阵列架构设计与特性表征
信号处理
2023-07-06 v1
摘要
压力传感器在众多行业中广受欢迎。对于某些应用，传感器以柔性形态呈现至关重要。随着新型合成聚合物和新型制造工艺的发展，柔性压力传感阵列更易获取，并可服务于多种应用。作为本论文的一部分，我们通过开发低成本柔性写字板并对具有相似工作原理的传感器进行串扰分析，展示了其中之一应用。我们提出一种低成本柔性写字板，其采用基于 velostat 压阻薄膜的 16x16 压力传感矩阵。书写区域为 5 cm x 5 cm，有效像素面积为 0.06 mm^2。设计了一种读取电路，利用分压器检测 velostat 像素的电阻变化。微处理器以光栅扫描方式遍历传感器像素矩阵，获取一帧 256 个数值的数据。该数据经平方与归一化（S&N）、高斯模糊和自适应阈值化等技术处理，生成更易读的输出。该写字板可分辨长度大于 2 cm 的字符。该柔性写字板在弯曲半径达 4 cm 弯折时仍能产生清晰输出。这种柔性有望显著提升写字板的可用性与便携性。我们注意到写字板产生的原始数据存在大量串扰，随后我们借助上述算法得以解决。此类串扰在文献中已被多次报道，且十分常见，尤其对于交叉阵列架构的传感器。传感器矩阵中的串扰，是指在与刺激无直接关联的传感器像素上获取的不期望信号。本文提出一种量化传感器矩阵串扰特性的新方法。
引用
@article{arxiv.2307.01690,
title = {Design and Characterization of Crossbar architecture Velostat-based Flexible Writing Pad},
author = {Mohee Datta Gupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.01690},
year = {2023}
}