L'oggetto fisico in grado di rilevare eventi e cambiamenti in vari parametri come ambiente, temperatura, umidità e così via sono definiti sensori. Sulla base degli (eventi o) cambiamenti rilevati, i sensori sono in grado di generare un output appropriato. Esistono diversi tipi di sensori classificati in base a diversi criteri come suono, automobilistico, elettrico, chimico e così via. Più sensori di uso frequente può essere elencato come pressione, forza, prossimità, luce, calore, temperatura, posizione, ecc.
Tecnologia dei sensori
Il applicazione di sensori circuiti elettrici ed elettronici in tempo reale per lo sviluppo di vari progetti innovativi è in rapido aumento.
Vari tipi di sensori
Ad esempio, considera un file sistema di apertura automatica della porta spesso utilizzato in centri commerciali, uffici, banche e altri luoghi che funzioneranno in base a sensore di prossimità . Allo stesso modo, l'applicazione della tecnologia dei sensori in vari campi come sistemi integrati , robotica, ecc., è in rapido aumento. Qui, in questo articolo parliamo del resistore di rilevamento della forza.
Resistenza di rilevamento della forza
Vari tipi di resistori
Il resistore è uno dei componenti passivi più utilizzati in circuiti elettrici ed elettronici . Il resistore può essere definito come un elemento del circuito utilizzato per ridurre il flusso di corrente e anche per abbassare i livelli di tensione nei circuiti. Ci sono diversi tipi di resistenze classificati in base a vari criteri come resistori a valore fisso, resistori variabili, resistori a filo avvolto, resistori a film metallico e resistori speciali. I resistori speciali possono essere elencati come resistori a matita, resistori dipendenti dalla luce, resistori sensibili alla forza e così via.
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Resistenza di rilevamento della forza
Il resistore di rilevamento della forza può essere definito come un tipo speciale di resistore la cui resistenza può essere variata variando la forza o la pressione applicata ad esso. La tecnologia del sensore FSR è stata inventata e brevettata da Franklin Eventoff nel 1977. I sensori FSR sono fatti di un polimero conduttivo che ha la proprietà di cambiare la sua resistenza in base alla forza applicata alla sua superficie. Quindi, questi sono definiti come sensori FSR, il resistore di rilevamento della forza è una combinazione di resistore e tecnologia dei sensori .
Il resistore di rilevamento della forza viene generalmente fornito come un foglio di polimero o inchiostro che viene applicato come serigrafia. Entrambi i file elettricamente conduttivo e particelle non conduttive sono presenti in questa pellicola di rilevamento. Queste particelle sono generalmente di dimensioni inferiori al micrometro che sono formulate per ridurre la dipendenza dalla temperatura e anche per migliorare le proprietà meccaniche, aumentando la durata della superficie.
Strati del resistore con rilevamento della forza
Se la forza viene applicata a una superficie della pellicola di rilevamento, le particelle toccano gli elettrodi conduttori e quindi la resistenza della pellicola cambia. Esistono diversi sensori basati su resistivi, ma i resistori di rilevamento della forza funzionano in modo soddisfacente in ambienti difficili e richiedono anche un'interfaccia semplice rispetto ad altri sensori basati su resistivi.
Anche se esistono vari tipi di sensori di forza, i resistori di rilevamento della forza hanno diversi vantaggi come dimensioni sottili (meno di 0,5 mm), costi molto bassi e anche una buona resistenza agli urti. L'unico svantaggio dei sensori FSR è la bassa precisione, ci sarà una differenza di circa il 10% o più nei risultati di misurazione.
Resistori con rilevamento della forza
I resistori di rilevamento della forza sono chiamati dispositivi a film spesso polimerico (PTF). La resistenza dei sensori FSR diminuisce con un aumento della pressione applicata alla sua superficie.
4 semplici passaggi per progettare il resistore di rilevamento della forza
Il resistore di rilevamento della forza può essere progettato seguendo i quattro semplici passaggi mostrati di seguito:
1. Raccolta
Componenti del resistore con rilevamento della forza
Raccolta dei materiali necessari per la progettazione dei sensori FSR. I materiali utilizzati per il sensore FSR sono componenti elettrici ed elettronici - PCB, schiuma conduttiva, fili, saldatura, colla a caldo, utensili - saldatore, pistola per colla a caldo, taglierina.
2. Dimensionamento
Dimensionamento di piastre e schiuma per sensore FSR
La dimensione dei sensori FSR varia in base ai requisiti dell'applicazione, si consideri che un PCB viene tagliato in due piastre quadrate identiche e piastre di saldatura con il filo rosso e nero come mostrato nella figura. Quindi, tagliare la schiuma conduttrice nella stessa forma e dimensione della piastra.
3. Collegamento
Ora, collega le due piastre e la schiuma conduttrice con la colla per contorni in modo tale che, assicurati che conduca bene.
4. Test
Test della resistenza con rilevamento della forza
Pertanto, il sensore FSR può essere testato utilizzando un multimetro . Collegare i fili del sensore FSR al multimetro senza applicare alcuna forza sulla superficie del resistore di rilevamento della forza, la resistenza sarà molto alta. Se la forza viene applicata alla sua superficie, la resistenza inizia a diminuire.
Applicazioni del resistore di rilevamento della forza
Esistono numerose applicazioni per resistori di rilevamento della forza in vari campi come i sistemi di pronazione del piede, automobili come sensori per auto, touch pad resistivi, strumenti musicali, tastiere, elettronica portatile , e così via.
Interruttore di carico controllato a sfioramento
Il carico controllato tramite tocco Il progetto dell'interruttore è progettato per il controllo di qualsiasi carico tramite l'interruttore sensibile al tocco. Il progetto utilizza un timer 555, relè, diodi, resistenze, condensatori e carico (lampada) che sono collegati come mostrato nello schema a blocchi.
Diagramma a blocchi dell'interruttore di carico controllato tramite tocco
I timer 555 sono collegati in modalità monostabile per pilotare il relè in base al segnale di attivazione ricevuto dalla piastra tattile. Il perno di attivazione dei timer 555 è collegato per toccare la piastra. Se la piastra tattile viene attivata, il 555 ore l'uscita pilota il relè per una durata di tempo fissa. La durata del tempo può essere modificata da una costante di tempo RC del timer e dopo una durata di tempo fissa il carico si spegne automaticamente. L'alimentazione indotta dal corpo umano viene utilizzata per sviluppare la tensione sulla piastra tattile.
Touch Controled Load Switch Project Kit
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