การวิจัยในครั้งนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อออกแบบและสร้างตัวรับรู้แบบอินเตอร์ดิจิทัลคาปาซิเตอร์แนวระนาบสำหรับการวัดแรงกด โดยใช้หลักการตัวเก็บประจุและสามารถสร้างโดยแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) ตัวรับรู้แบบอินเตอร์ดิจิทัลคาปาซิเตอร์แนวระนาบสำหรับการวัดแรงกด ประกอบด้วย 1) a1 คือ ความกว้างของแผ่นตัวนำ 2) a2 คือ ช่องว่างระหว่างแผ่นตัวนำ 3) b คือ ความกว้างของแผ่นตัวนำกับช่องว่างระหว่างแผ่นตัวนำ 4) L คือ ความยาวของแผ่นตัวนำ โดยตัวรับรู้แบบอินเตอร์ดิจิทัลคาปาซิเตอร์แนวระนาบสำหรับการวัดแรงกดที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้มีรูปแบบแตกต่างกัน 12 รูปแบบ ซึ่งค่าความจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากแรงกดสามารถใช้เครื่องมือวัด LCR Meter ที่มีความแม่นยำ 0.05% ค่าความจุไฟฟ้าที่วัดได้ขึ้นอยู่กับแรงกดที่กระทำต่อพื้นที่ของแผ่นตัวนำ และช่องว่างระหว่างแผ่นตัวนำ การศึกษาครั้งนี้ใช้เครื่องมือทดสอบการกด โดยระดับของแรงกดที่ใช้ในการทดสอบมี 14 ระดับ ระหว่าง 5 นิวตัน ถึง 70 นิวตัน การเพิ่มระดับแรงกดในแต่ละระดับจะเพิ่มครั้งละ 5 นิวตันตลอดย่านการวัด ผลการวิจัยพบว่าความสัมพันธ์ของค่าความจุไฟฟ้าของตัวรับรู้แบบอินเตอร์ดิจิทัลคาปาซิเตอร์แนวระนาบสำหรับการวัดแรงกด มีค่าความจุไฟฟ้าอยู่ระหว่าง 1.1897 พิโกฟารัด (pF) ถึง 5.3183 พิโกฟารัด (pF) ความเป็นเชิงเส้นมีค่าสัมประสิทธิ์การตัดสินใจ (R2) อยู่ระหว่าง 0.9901 ถึง 0.9965 ค่าความไวอยู่ระหว่าง 0.0207 พิโกฟารัด/นิวตัน (pF/N) ถึง 1.5846 พิโกฟารัด/นิวตัน (pF/N) ค่าความถูกต้องอยู่ระหว่าง 0.865 ถึง 0.993 และค่าความแม่นยำอยู่ระหว่าง 99.33 ถึง 99.93 ผลจากการทดลองสามารถนำตัวรับรู้แบบอินเตอร์ดิจิทัลคาปาซิเตอร์แนวระนาบสำหรับการวัดแรงกดไปพัฒนาเป็นตัวรับรู้แรงกดได้เนื่องจากมีต้นทุนในการสร้างที่ต่ำ มีขนาดที่เล็ก โครงสร้างที่เรียบง่ายและราคาไม่แพง
The research aims to design and fabricate a planar interdigital capacitor sensor for pressure measurement. It uses the capacitor principle and can be built using a printed circuit board (PCB). The planar interdigital capacitor for pressure measurement consists of 1) a1 the width of the conductive plates, 2) a2 the space between the conductive plates, 3) b the width of the conductive plates and the space between the conductive plates, and 4) b the length of the conductor plate. The planar interdigital capacitor for pressure measurement at twelve different models was used in this research, and the capacitance arising from the pressure can be measured with a LCR meter with an accuracy of 0.05%. The capacitance measured depends on the area of the conductor plates and the space between them. This study used the Table Top Universal Testing Machine Force Test MCT series, brand A&D, model MCT- 2510, to press. The test used 14 levels of pressure, between 5 to 70 newtons, increasing the level of force at each level. The force will increase in increments of 5 newtons throughout the entire measurement range.
The results show that the relationship between the capacitance values of planar interdigital sensors for pressure measurement is that capacitance ranges from 1.1897 pF to 5.3183 pF. Linearity has a coefficient of determination (R2) between 0.9901 and 0.9965. Sensitivity ranges from 0.0207 pF/N to 1.5846 pF/N. The accuracy ranges from 0.865 to 0.993, and the precision is between 99.33 and 99.93. The experiment has led to the development of the planar interdigital capacitor sensor for pressure measurement due to its low construction cost. It has a small size, a simple structure, and an affordable price.
