In questo articolo vedremo cos'è il resistore di rilevamento della forza, la loro costruzione, le specifiche e infine come interfacciarlo con il microcontrollore Arduino.
Che cos'è il resistore di rilevamento della forza
Un resistore di rilevamento della forza rileva la forza applicata e modifica di conseguenza la sua resistenza. La resistenza è inversamente proporzionale alla forza. Ciò significa che quando la forza applicata è elevata, ne riduce la resistenza e viceversa.
Il 'resistore di rilevamento della forza' o FSR non è un termine ideale, poiché in realtà rileva la pressione e l'uscita dipende dalla pressione sulla superficie del resistore. Il nome più appropriato sarebbe resistore sensibile alla pressione. Ma il resistore di rilevamento della forza è diventato un termine comune per riferirlo.
Ha un'ampia gamma di resistenze, può variare da pochi ohm a> 1M ohm. Un FSR senza carico avrebbe circa 1 M ohm e completamente caricato avrebbe circa pochi ohm di resistenza.
Il resistore di rilevamento della forza è disponibile in varie forme, le forme comuni sono cerchio e quadrato. Può rilevare un peso compreso tra 100 ga 10 kg. Il principale svantaggio è che non è molto preciso e ha un valore di tolleranza molto alto. La precisione riduce gli straordinari dovuti all'uso. Ma è abbastanza affidabile da essere utilizzato per progetti di hobby e misurazioni industriali non critiche. Non è adatto per applicazioni ad alta corrente.
Specifiche:
Il dispositivo misura da 20 x 24 pollici a un minimo di 0,2 x 0,2 pollici. Lo spessore va da 0,20 mm a 1,25 mm a seconda del materiale utilizzato.
La sensibilità alla forza va da 100g a 10Kg. La sensibilità alla pressione varia da 1,5 psi a 150 psi o 0,1 kg / cm quadrato a 10 kg / cm quadrato.
Il tempo di risposta di FSR varia da 1-2 millisecondi. La temperatura di esercizio va da -30 gradi Celsius a +70 gradi Celsius.
La corrente massima è 1 mA / Cm quadrato. Quindi maneggia con attenzione questo resistore, non applicare una corrente enorme attraverso questo resistore.
La durata di vita dell'FSR è superiore a 10 milioni di azionamenti.
La forza frenante o la forza minima per rispondere tramite FSR deve essere compresa tra 20 e 100 grammi. La resistenza non è influenzata dal rumore o dalle vibrazioni.
Funzionamento di FSR:
Il resistore di rilevamento della forza è costituito da tre strati: un'area attiva, un distanziatore di plastica e una pellicola conduttiva.
L'area attiva dove viene applicata la forza, il distanziatore in plastica che isola i due strati e una presa d'aria è prevista per lo scarico delle bolle d'aria. L'accumulo di bolle d'aria porta a risultati inaffidabili.
Il film conduttore è costituito da particelle elettriche e dielettriche sospese in forma di matrice.
Quando viene applicata la forza, cambia la sua resistenza in modo prevedibile. Queste sono particelle microscopiche di pochi micrometri. Il film conduttivo è fondamentalmente una sorta di inchiostro rivestito su una pellicola di plastica. Quando viene applicata la pressione, le particelle conduttrici si avvicinano e riducono la resistenza e viceversa.
Circuiti di base che utilizzano resistori sensibili alla forza:
È possibile utilizzare questa resistenza per qualsiasi applicazione per rilevare i cambiamenti in vigore. Per un istante, puoi creare un interruttore sensibile alla pressione accoppiando FSR con amplificatore operazionale.
Interfacciamento con Ardiono
È possibile impostare la soglia regolando il potenziometro 10k. Quando si applica la forza al resistore e si raggiunge una tensione di soglia superiore, l'uscita aumenta e viceversa. Così possiamo ottenere uscite digitali da essa questa uscita può essere interfacciata a circuiti digitali.
Ecco un altro circuito che utilizza arduino che misura diversi livelli di pressione:
L'ingresso è alimentato al pin di lettura analogico, che assume diversi livelli di tensione digitalmente da 0 a 255.
L'utente può impostare il proprio livello di soglia nel programma (il programma non è fornito).
Quando viene fornita una leggera pressione il LED blu si accende, quando viene fornita una pressione media il LED verde si accende, se viene applicata alta pressione il LED rosso si accende.
Usa la tua immaginazione per trovare nuove applicazioni ed è infinito.
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