Riscos à saúde de contato exposto a um sensor capacitivo

18

Quero fazer uma bugiganga de metal vestível com o chip ATtiny85 atuando como um sensor capacitivo (com a mesma técnica que esta biblioteca do Arduino usa), para que ele possa detectar quando está sendo usado.

Existe algum risco à saúde ao tocar o que é efetivamente um fio elétrico de baixa tensão por um período arbitrariamente longo?

Aqui está o esquema desse link:

Esquema do sensor capacitivo

Seja paciente, por favor, sou iniciante :)

Edoardo
fonte
6
Nah. Provavelmente não. Tente. Em outra pessoa, talvez primeiro.
Olin Lathrop
Realmente não há resposta para essa pergunta. Se é operado por bateria, o risco é provavelmente zero se você não está criando tensões elevadas no lá ... mas alguém em algum lugar vai dizer-lhe que pode interromper algum sistema corporal de qualquer maneira ....
Trevor_G
3
U pode apostar que alguém em algum lugar vai reclamar que lhes dá uma enxaqueca ....
Trevor_G
12
Eu ficaria mais preocupado com o metal do que com a corrente. Algumas pessoas são alérgicas ao níquel e outros metais comuns. O cobre (e ligas) pode deixar manchas verdes na pele. O melhor é algo garantido hipoalérgico e destinado ao uso em jóias. Caso contrário, aço inoxidável sólido (pode ter problemas de alergia) ou revestimento de ouro em um metal base (como aço inoxidável). O fluxo atual pode aumentar a taxa de corrosão.
JRE
11
um reflexivo ou CDS simples sensor de seria mais seguro
dandavis

Respostas:

23

Sim, pode haver um risco de desgaste a longo prazo. Se seus eletrodos tiverem um contato ôhmico com o paciente e apresentarem um viés DC, e forem feitos de um metal reativo como o cobre, você poderá estar gerando íons metálicos na pele do paciente. Os íons metálicos podem causar queimaduras químicas.

Eu tenho uma cicatriz de 8 anos para ilustrar isso. Por alguns dias, eu estava experimentando um circuito de eletrocardiograma e usei eletrodos de cobre improvisados. As queimaduras (mais duas: no outro braço e no pé) levaram um mês para cicatrizar.

insira a descrição da imagem aqui

Nick Alexeev
fonte
Obrigado pela sua resposta, Nick. Eu não tinha idéia de que queimaduras químicas demoram tanto para cicatrizar, eu definitivamente as pesquisarei mais profundamente.
Edoardo
Estou pensando em conectar os fios a uma caixa de aço inoxidável, em vez de conectá-los diretamente à pele, isso também tem o potencial de gerar íons metálicos na pele?
Edoardo
Obviamente, a placa ficará desgastada, mas o revestimento em ouro ou platina reduzirá esse problema substancialmente. Usar o aço inoxidável como base é melhor, mas tornará mais difícil a chapa. Muitas lojas de chapeamento podem fazer isso. Se o posicionamento não for completamente crucial, movê-los periodicamente também poderá reduzir o efeito. Consegui obter uma das reações acima mencionadas em uma Banda 1 da Microsoft, e o problema será mais pronunciado nas áreas em que o usuário se preocupa. A utilização de um gel de eléctrodo (como utilizado em medicina) deve também ajuda evitar isso (bem como melhorar a ligação), uma vez que assegura a ligação não está confinada a uma única mancha pequena
Rendeverance
^^^ Se você não estiver em contato com o invólucro o tempo todo, é improvável que seja um problema e o aço inoxidável seja bom, depende do que você chama de um período arbitrariamente longo de tempo?
Rendeverance 9/08/19
11
Uma maneira de garantir que não haja polarização DC é colocar um capacitor em série com os contatos. Por exemplo, uma tampa de cerâmica de 100 nF ou maior não deve interferir com a medição, mas irá bloquear a corrente DC. Embora se o próprio metal for reativo, isso não será suficiente.
jpa
8

Os sensores capacitivos não requerem contato direto, eles funcionam via acoplamento capacitivo:

insira a descrição da imagem aqui

Confira a foto que você postou: o cara não toca em nada, ele apenas mantém a mão perto da folha, criando um capacitor.

Apenas mantenha seus eletrodos isolados (por exemplo, cobertos por uma fina película ou revestimento plástico) e evitará completamente queimaduras químicas e problemas de corrosão.

Dmitry Grigoryev
fonte
2

As pulseiras de aço inoxidável oferecem os melhores resultados de pele ou couro, se você preferir. mas haverá alguma tensão CC galvânica com qualquer reação química.

Mas minha ponta do dedo é um pouco calibrada em xxx pF, dependendo da área da superfície e da força de contato, portanto, para transferência de dados, é tudo o que você precisa. Acenar com a mão por perto é de cerca de 1pF; portanto, f deve ser alto para diminuir a impedância do acoplamento.

Adicionar um pequeno contato de metal não melhora muito, pois está em série com a capacitância do ar; mas obviamente depende do tamanho em relação à ponta do dedo.

Observou que tomei isso como um problema XY com uma resposta Z, mas outra resposta XY de Nick é válida, mas ignora o objetivo Z.

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
fonte