Я хочу прикрепить несколько регистраторов данных акселерометров к разным частям тела человека (т.е. свои собственные, это не будет коммерческий продукт). Отдельные устройства сохраняют свои данные на SD-карту, поэтому они в основном автономны. Тем не менее, я хочу подключить их, чтобы централизовать источник питания (коммерческий портативный блок питания, прикрепленный к моему поясному ремню) и, вероятно, иметь возможность регулярно синхронизировать их, если отдельные часы слишком сильно дрейфуют. Так что, скорее всего, 2 или 3, но не более 4 проводов.
Поскольку конечности много двигаются (например, когда я бегу), тросы также будут сильно сгибаться. Таким образом, если кабели имеют любую жесткость на изгиб, кроме минимальной, они будут воздействовать на акселерометры дополнительными силами, которые искажают измерения. Я также беспокоюсь, потому что, если я буду проводить эксперимент очень часто, провода сломаются в мгновение ока. В конце концов, я беспокоюсь о том, что тросы очень неудобны и громоздки в использовании, если тросы жесткие (например, крепление 2-3 жестких тросов только к одной ноге не очень весело).
Итак, существуют ли какие-либо общие приложения, требующие многожильных кабелей с очень маленьким диаметром (под очень маленьким я имею в виду менее 2 мм для 3- или 4-жильного кабеля) или высокой механической податливости, которыми я мог бы злоупотребить для своей цели? Есть ли другой хорошо зарекомендовавший себя способ подключения кабелей к электронным устройствам, которые должны быть нечувствительны к частым изгибам (наверное, звучит смешно, но: контакты стеклоочистителя или что-то в этом роде?)
Боковые примечания:
Есть несколько причин, по которым я не хочу питать блоки по отдельности: 1) LiPo батареи маленькие, но представляют собой неотъемлемую угрозу безопасности при установке на человеческое тело (умножение количества батарей на время измерения); Я не хочу выступать в роли горящего человека... 2) отдельные блоки должны быть как можно легче, чтобы их собственная инерция не портила измерения (я не могу прибить блоки к костям...) 3) с небольшими батареями LiPo время работы довольно ограничено.
Емкость кабелей не играет доминирующей роли, потому что (нечастой) синхронизации в диапазоне миллисекунд вполне достаточно. Также сопротивление проводов не так важно, потому что регистраторы данных потребляют очень мало тока.
Мой дизайн регистраторов данных уже закончен (и вытравлены первые прототипы плат), поэтому я бы не стал менять его. Тем не менее, если появятся какие-либо альтернативные предложения с исключительными преимуществами, я могу передумать менять дизайн.
Микрофонный кабель Lavelier звучит именно так, как вы хотите, это кабель, который обычно используется между головой и блоком передатчика в нательных радиосистемах, используемых в живых выступлениях.
Обычно он имеет два ядра плюс общий экран, он очень гибкий и достаточно надежный, но может быть немного свиньей для терминации.
Здесь https://www.canford.co.uk/MOGAMI-LAVALIER-MIC-CABLE — вариант диаметром 2,5 мм, возможно, вы найдете варианты меньшего размера.
А здесь https://www.hhb.co.uk/product/mogami-miniature-balanced-lavalier-microphone-cable-(2901)/2379/ — вариант 2,16 мм.
Вряд ли вы найдете готовое решение. Они производят многожильные каптоновые гибкие кабели, которые можно приобрести на полке (в digikey), для них требуются разъемы на каждом конце, и они могут не подходить для напряжения, прикладываемого к концу кабеля.
You can actually integrate the sensors on a flex cable, or there are even processes that integrate PCB's and flex cables.
Это пример интеграции устройства SMT в плоский гибкий кабель.
Источник: http://www.mech.utah.edu/~wil/tutorials/flexCirc_soldering_tutorial/Flex_circuit_Soldering_Tutorial.html .
Другой вариант — вообще выкинуть разъем и перейти напрямую от платы к кабелю (а может и обратно к плате)
Источник: https://blog.epectec.com/flex-circuit-polyimide-coverlay-solder-mask-considerations .
Вам нужно беспокоиться о разгрузке от натяжения и радиусе изгиба независимо от того, что вы делаете. Гибкие кабели обычно имеют радиус изгиба 1/2 дюйма, и если он превышен, кабель порвется. Вы можете найти информацию у производителя кабеля, но здесь есть некоторые интересные сведения:
Руководство по гибкому проектированию MINCO
Руководство по гибкому проектированию EPEC
Какой бы кабель вы ни выбрали из соображений гибкости, прочности и диаметра, подумайте, почему так много проводов наушников рвутся и почему разъемы USB и некоторые штекеры 3,5 мм более надежны, чем другие.
Мои наблюдения и рекомендации говорят мне, что для самых слабых соединений требуется жесткая подложка, втулка или натяжная проволока, которая в 5–10 раз прочнее самого слабого соединения, так что радиус изгиба составляет от >5 до 10 раз больше диаметра проволоки с градиентной разгрузкой от натяжения. Это можно сделать с помощью формованных или термоусадочных трубок или полиуретанового компаунда (PL400) или, как в коаксиальных и сетчатых проводах кабельного телевидения, более прочного несущего направляющего провода или оболочки.
Идеальной оболочкой для обеспечения радиальной гибкости и осевой жесткости является пластиковая оплетка поверх эластичных слабых плетеных проводов с идеальной концевой заделкой. Тогда пряди могут быть не только AWG40, но и AWG 56. Это может дать наилучшее соотношение напряжения/деформации при наименьшей массе и диаметре.
В промышленности это решение представляет собой плоский поликарбонатный кабель со спиральным осевым движением, также известный как каптоновая лента, или кабель FPC, обладающий такими качествами, как, например, FPC может перемещаться назад и вперед 1–9 раз без сбоев в осевой кривой, перемещаясь в направлении кривой (осевой), используемой для перемещения головки R / Сигналы W на дисководах очень быстрые. Многожильный провод с полиуретановой оболочкой также может быть использован при правильной прокладке.
Кабель Levelier — отличный выбор для AWG40 = 0,08 мм, но если это имеет значение, у кого-то может быть даже лучше.
Вывод. Помните о прокладке кабеля и минимизируйте нагрузку на самую слабую ось, но выбирайте кабель с гибкими характеристиками, но с высоким соотношением напряжения/деформации, что означает, что он может сгибаться, но не растягиваться.
PS
Обратите внимание, что в больницах чувствительные датчики ЭКГ всегда хорошо приклеиваются к телу, чтобы снять напряжение.
Я бы еще раз подумал, будет ли жесткость кабеля проблемой. Какие ускорения вы пытаетесь измерить? Если это не вибрации, или вы пытаетесь интегрировать движение на миллиметровые расстояния, акселерометр более или менее останется там, где он прикреплен к вашему телу (если вы не пришьете его к рыхлой ткани или что-то в этом роде). Сомневаюсь, что кабель сильно повлияет.
Я бы просто купил несколько тонких удлинителей USB и обрезал их. У них достаточно проводников, и они созданы гибкими. Вы даже можете оставить разъем на конце блока питания и использовать его в качестве отключения.
Если вы хотите стать действительно серьезным, прыгайте на digikey. У них есть почти все конфигурации кабелей, которые вы можете себе представить.
джсотола
wearable computing
Оливер
Почти готово