Pressure-Potential Conversion in a Textile-Rigid Dielectric System

Results of the investigation of a double layer dielectric system consisting of textile and rigid dielectric layers is discussed in this paper. It is shown that the double-layer system submitted to an external stress produces an electrical potential distribution due to the trybo-charge generated during contact between the rough surface of an elastic-textile and the rigid dielectric layers. It is shown that the local effective surface charge density on the rigid dielectric layer depends on the intensity of the local stress - local pressure value. The charge generated produces proportional voltage on the solid dielectric layer after removing the elastic (textile) one. This way the pressure may be converted into a voltage signal, which is „memorised” by the solid dielectric layer. The ”pressure map” converted into an „electric potential map” can be visualised by potential distribution determination. Potential distributions obtained for systems made of different materials (textiles) are presented in the paper.

---

W pracy przedstawiono uproszczony opis mechanizmu przetwarzania rozkładu ciśnienia na rozkład potencjału oraz doświadczalne rozkłady potencjału otrzymane dla warstwowego układu dielektryków poddanego działaniu niejednorodnych obciążeń, w tym impulsowych. Układ zawierał warstwę miękką, wykonaną ze spienionego poliuretanu lub tkaniny, stykającą się z warstwą twardą, w formie płyty z polimetakrylanu metylu. Potwierdzono, że gęstość ładunku powierzchniowego generowanego podczas wzajemnego kontaktu obu warstw pod wpływem zewnętrznego nacisku zależy od lokalnego ciśnienia. Wykazano możliwość przetworzenia rozkładu ciśnienia na rozkład gęstości ładunku i odpowiadający mu rozkład potencjału na warstwie dielektryka twardego. Pokazano przetworzone i „zapamiętane” w postaci „mapy rozkładu potencjału” rozkłady maksymalnego ciśnienia zmierzone dla obciążeń statycznych oraz impulsowych.