Hình 3-2. Hình minh họa cho bộ cảm biến biến trở thanh trượt
Bộ cảm biến biến trở trượt được hình thành theo yêu cầu đo biến dạng của ngón tay. Với nguyên lý chính dựa vào nguyên lý của cảm biến biến dạng và cảm biến di chuyển. Với việc đồng nhất hiệu điện thế của 5 biến trở, ta có thể xác định được chuyển động tương đương của các ngón tay thông quá trình phân áp trên điện trở thanh trượt
(3.1)
Trong đó, Rx là điện trở hiện thời của biến trở và Rbiến trở là giá trị định danh của biến trở.
Hình 3-3. Nguyên lý hoạt động của biến trở. 1 là vị trí của thanh biến trở, 2 là vị trí của con chạy trên biến trở
Nguyên lý hoạt động của bộ cảm biến biến trở
Biến trở trượt được cố định 1 đầu hoàn toàn vào cổ tay hoặc 1 điểm nằm trên cánh tay, con chạy của biến trở được nối vào đầu ngón tay bằng một dây không có
tính đàn hồi và được giằng cố định bằng một dây cao su có độ đàn hồi co dãn xác định.
Hình 3-4. Trạng thái của ngón tay và trạng thái tương ứng của con chạy biến trở.
điều khiển); khi đó điện thế phân áp trên biến trở = 0V tương ứng với khi ngón tay duỗi thoải mái. Khi ngón tay co duỗi, do tính chất không đàn hồi của dây nối và tính chất đàn hồi của da, con chạy của biến trở sẽ bị dây nối dịch chuyển một đoạn Δl tương đương với độ biến dạng theo chiều chuyển động của bề mặt ngón tay. Thực nghiệm đo cho thấy, Δl và U ngón tay tỷ lệ thuận với nhau tương đương với giá trị theo công thức phân áp. Qua đó, chúng ta hoàn toàn có thể xác định được giá trị điện thế tương đương với các cử động của ngón tay. Ngoài ra,
Chức năng của dây nối không biến dạng là xác định khoảng biến dạng của ngón tay là Δl ; dây cao su có chức năng duy trì hình dáng và vị trí của con chạy biến trở, đồng thời tái tạo tính đàn hồi của hệ thống mô phỏng. Dây cao su này cho phép hệ thống cảm biến con trở duy trì độ dịch chuyển của biến trở tương đương với biến dạng dọc của ngón tay trong các chuyển động co duỗi.