การพัฒนาเซนเซอร์ไวต่อแรงกดจากแผ่นฟิล์มนำไฟฟ้าสำหรับการประยุกต์ใช้ในงานกายภาพบำบัด
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาและประเมินสมรรถนะของเซนเซอร์ไวต่อแรงกดที่สร้างจากแผ่นฟิล์มนำไฟฟ้าสำหรับการประยุกต์ใช้ในงานกายภาพบำบัด โดยทำการทดสอบฟิล์มสองชนิด ได้แก่ Treee MD30-60 และ Mommy Sensitive เทียบกับค่าแรงมาตรฐานจากเครื่อง Digital Force Gauge (DFG50) ภายใต้แรงกดมาตรฐานช่วง
0 - 60 นิวตัน บนฐานรองโฟมที่มีค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นต่างกัน 2 ชนิด (โฟมอ่อนและโฟมแข็ง) ซึ่งทำหน้าที่เป็นฐานรองรับเพื่อกระจายแรงกดและจำลองสภาวะความยืดหยุ่นของชั้นกล้ามเนื้อ ใช้สถิติการวิเคราะห์ข้อมูล คือ การหาค่าเฉลี่ย (Mean) ค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD) การวิเคราะห์ลักษณะการตอบสนองและการคำนวณค่าสัมประสิทธิ์ความแปรปรวน (CV) เพื่อประเมินความเสถียรและความแม่นยำของเซนเซอร์ ผลการวิจัยพบว่า ฟิล์ม Treee MD30-60 มีความเหมาะสมที่สุด โดยสามารถตรวจวัดแรงกดได้ครอบคลุมช่วงการใช้งานจริง (0 - 60 นิวตัน) มีลักษณะการตอบสนองแบบไม่เป็นเชิงเส้น (Non-linear) แต่มีความซ้ำเดิมที่ดีและมีค่าสัมประสิทธิ์ความแปรปรวน (CV) ต่ำสุดที่ร้อยละ 7.98 ในขณะที่ฟิล์ม Mommy Sensitive ไม่สามารถตอบสนองบนพื้นผิวที่มีความยืดหยุ่นได้ ผู้วิจัยจึงนำฟิล์ม Treee MD30-60 มาพัฒนาระบบต้นแบบวัดแรงกดแบบ 4 จุด ประมวลผลด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Mega 2560 ซึ่งสามารถแสดงผลค่าแรงเป็นหน่วยนิวตันได้แบบเรียลไทม์ ต้นแบบดังกล่าวแสดงศักยภาพในการต่อยอดสู่การสร้างเครื่องมือวัดเชิงวิศวกรรมที่มีต้นทุนต่ำ และสามารถปรับใช้ในงานวิจัยหรือระบบวัดแรงกดทางกายภาพบำบัดที่ต้องการความแม่นยำสูง
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
กิตติพงศ์ ทะนะ. (2562). การพัฒนาวัสดุนำไฟฟ้าบนยางธรรมชาติเพื่อใช้เป็นเซนเซอร์แบบยืดหยุ่น. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต, มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์. ปทุมธานี: 87 หน้า
Bednarz III, E., Dietrich, C., Hepner, B., Jr., Patel, J. and Sabouni, A. (2023). Determining Magnitudes of Forces at Known Locations through a Strain Gauge Force Transducer. Sensors 23(16): 7017. doi: 10.3390/s23167017.
Cochrane, C., Lewandowski, M. and Koncar, V. (2010). A Flexible Strain Sensor Based on a Conductive Polymer Composite for in situ Measurement of Parachute Canopy Deformation. Sensors. 10(9): 8291 - 8303. doi: 10.3390/s100908291.
Farooq, M. and Sazonov, E. (2015). Strain Sensors in Wearable Devices. In: Mukhopadhyay, S. (eds) Wearable Electronics Sensors. Smart Sensors, Measurement and Instrumentation 15: 221 - 239. Springer, Cham. doi: 10.1007/978-3-319-18191-2_9.
Klinchongkon, K., Changpuen, P. and Khemmark, S. (2025). The Effects of Carboxymethyl Cellulose Impregnation on the Texture and Rehydration Properties of nata de coco Noodles. Food Biophysics 20(3): 97. doi: 10.1007/s11483-025-09987-2.
Liang, D., Li, C., Han, P., Song, L. and Chen, Y. (2024). Flexible Strain Sensor Based on Metallized Polyurethane Conductive Sponge Using Laser Direct Writing Process. Manufacturing Technology. 24(5): 747 - 754. doi: 10.21062/mft.2024.080.
Rinaldi, A., Tamburrano, A., Fortunato, M. and Sarto, M.S. (2016). A Flexible and Highly Sensitive Pressure Sensor Based on a PDMS Foam Coated with Graphene Nanoplatelets. Sensors 16(12): 2148. doi: 10.3390/s16122148.
Takamatsu, S., Minami, K. and Itoh, T. (2021). Fabrication of highly stretchable strain sensor fiber by laser slitting of conductive-polymer-coated polyurethane film for human hand monitoring. Sensors and Materials 33(3): 1091 - 1102. doi: 10.18494/SAM.2021.2950.
Tan, C., Dong, Z., Li, Y., Zhao, H., Huang, X., Zhou, Z., Jiang, J.W., Long, Y.Z., Jiang, P., Zhang, T.Y. and Sun, B. (2020). A high performance wearable strain sensor with advanced thermal management for motion monitoring. Nature Communications 11(1): 3530. doi: 10.1038/s41467-020-17301-6.
Tang, J., Li, Y., Yu, Y., Hu, Q., Du, W. and Lin, D. (2025). Recent Progress in Flexible Piezoelectric Tactile Sensors: Materials, Structures, Fabrication, and Application. Sensors 25(3): 964. doi: 10.3390/s25030964.
