Spēka jutīgais rezistors izskaidrots

Šajā rakstā mēs redzēsim, kas ir spēka jutīgais rezistors, to uzbūve, specifikācija un visbeidzot, kā to saskarni ar Arduino mikrokontrolleru.

Kas ir spēka sensors

Spēku uztverošais rezistors uztver tam piemēroto spēku un attiecīgi maina tā pretestību. Pretestība ir apgriezti proporcionāla spēkam. Tas nozīmē, ka, ja pielietotais spēks ir augsts, tas samazina tā pretestību un otrādi.

“Spēka jutīgais rezistors” jeb FSR nav ideāls termins, jo tas faktiski uztver spiedienu un izeja ir atkarīga no spiediena uz rezistora virsmu. Piemērotāks nosaukums būtu spiedienjutīgs rezistors. Bet spēka jutīgais rezistors kļuva par kopīgu apzīmējumu, lai to apzīmētu.

Tam ir plašs pretestības diapazons, tas var svārstīties no dažiem omiem līdz> 1M omiem. Izkrautam FSR būtu aptuveni 1M omi, un pilnībā noslogotam būtu apmēram maz omu pretestība.

Spēku uztverošajam rezistoram ir dažādas formas, kopējās formas ir aplis un kvadrāts. Tas var sajust svaru, kas svārstās no 100 g līdz 10 kg. Galvenais trūkums ir tas, ka tas nav ļoti precīzs un tam ir ļoti augsta pielaides vērtība. Lietošanas dēļ precizitāte samazina virsstundas. Bet tas ir pietiekami uzticams, lai to izmantotu hobija projektiem un nekritiskiem rūpnieciskiem mērījumiem. Tas nav piemērots lietošanai ar lielu strāvu.

Specifikācijas:

Ierīces izmērs ir no 20 x 24 collām līdz pat 0,2 x 0,2 collām. Biezums svārstās no 0,20 mm līdz 1,25 mm atkarībā no izmantotā materiāla.

Spēka jutība ir no 100g līdz 10Kg. Spiediena jutība svārstās no 1,5 psi līdz 150 psi vai 0,1 kg / cm kvadrātveida līdz 10 kg / cm kvadrātveida.

FSR reakcijas laiks svārstās no 1-2 milisekundēm. Darba temperatūra ir no -30 grādiem pēc Celsija līdz +70 grādiem pēc Celsija.

Maksimālā strāva ir 1 mA / Cm kvadrāts. Tāpēc uzmanīgi rīkojieties ar šo rezistoru, nepievienojiet milzīgu strāvu caur šo rezistoru.

FSR kalpošanas laiks ir lielāks par 10 miljoniem pieslēgumu.

Bremzēšanas spēkam vai minimālajam spēkam, lai reaģētu ar FSR, jābūt no 20 līdz 100 gramiem. Troksnis vai vibrācija neietekmē pretestību.

FSR darbība:

Spēku uztverošais rezistors sastāv no trim slāņiem: aktīvā laukuma, plastmasas starplikas un vadošās plēves.

Gaisa burbuļu izvadīšanai ir paredzēta aktīvā zona, kur iedarbojas spēks, plastmasas starplika, kas izolē abus slāņus, un gaisa atvere. Gaisa burbuļa uzkrāšanās rada neuzticamus rezultātus.

Vadošā plēve sastāv no elektriskām un dielektriskām daļiņām, kas ir suspendētas matricas formā.

Pieliekot spēku, tas paredzamā veidā maina pretestību. Tās ir mikroskopiskas daļiņas, kuru diapazons ir maz mikrometru. Vadoša plēve būtībā ir sava veida tinte, kas pārklāta ar plastmasas plēvi. Pieliekot spiedienu, vadošās daļiņas tuvojas viena otrai un samazina pretestību un otrādi.

Pamata ķēdes, kurās tiek izmantots spēka jutīgs rezistors:

Varat izmantot šo rezistoru jebkurai lietojumprogrammai, lai noteiktu spēkā esošās izmaiņas. Uzreiz varat izveidot spiedienjutīgu slēdzi, parsējot FSR ar op-amp.

Saskarsme ar Ardiono

Jūs varat iestatīt slieksni, pielāgojot 10k potenciometru. Pieliekot pretestībai spēku un sasniedzot virs sliekšņa spriegumu, izeja ir augsta un otrādi. Tādējādi mēs varam iegūt digitālās izejas no tā, šo izeju var sasaistīt ar digitālajām shēmām.

Šeit ir vēl viena shēma, izmantojot arduino, kas mēra atšķirīgu spiediena līmeni:

Ieeja tiek ievadīta analogajā nolasīšanas tapā, kas dažādus sprieguma līmeņus digitāli uzņem no 0 līdz 255.

Lietotājs var pats iestatīt sliekšņa līmeni programmā (Programma netiek dota).

Ja tiek piešķirts gaismas spiediens, zils gaismas diode ieslēdzas, ja tiek piešķirts vidējs spiediens, zaļa LED ieslēdzas, ja tiek piemērots augsts spiediens, sarkanā gaismas diode iedegas.

Vienkārši izmantojiet iztēli, lai atrastu jaunas lietojumprogrammas, un tas ir bezgalīgi.