Razložen upor za zaznavanje sile

V tem članku bomo videli, kaj je upor za zaznavanje sile, njihova konstrukcija, specifikacija in končno, kako ga povezati z mikrokrmilnikom Arduino.

Kaj je upor za zaznavanje sile

Upor za zaznavanje sile zazna silo, ki deluje nanj, in temu primerno spremeni svoj upor. Upor je obratno sorazmeren sili. To pomeni, da kadar je sila, ki je uporabljena, zmanjša njeno odpornost in obratno.

'Upor za zaznavanje sile' ali FSR ni idealen izraz, saj dejansko zaznava tlak in je izhod odvisen od tlaka na površini upora. Primernejše ime bi bil upor, občutljiv na pritisk. Toda upor za zaznavanje sile je postal običajni izraz, ki ga označuje.

Ima širok razpon odpornosti, lahko se giblje od nekaj ohmov do> 1M ohm. Neobremenjeni FSR bi imel približno 1M ohm, polno naložen pa bi imel približno nekaj ohmskega upora.

Upor za zaznavanje sile je v različnih oblikah, običajne oblike so krog in kvadrat. Zazna težo od 100 g do 10 kg. Glavna pomanjkljivost je, da ni zelo natančen in ima zelo visoko tolerančno vrednost. Natančnost zmanjšuje nadure zaradi uporabe. Je pa dovolj zanesljiv, da se lahko uporablja za hobi projekte in nekritične industrijske meritve. Ni primeren za aplikacije z visokim tokom.

Specifikacije:

Naprava meri od 20 x 24 palcev do 0,2 x 0,2 palca. Debelina je od 0,20 mm do 1,25 mm, odvisno od uporabljenega materiala.

Občutljivost na silo je od 100g do 10Kg. Občutljivost na pritisk je od 1,5 psi do 150 psi ali od 0,1 Kg / Cm kvadrat do 10 Kg / Cm kvadrat.

Odzivni čas FSR je od 1-2 milisekund. Delovna temperatura je od -30 stopinj Celzija do +70 stopinj Celzija.

Največji tok je 1 mA / Cm kvadrat. Zato z uporom ravnajte previdno, skozi ta upor ne oddajajte velikega toka.

Življenjska doba FSR je več kot 10 milijonov sprožitev.

Zavorna sila ali najmanjša sila odziva s FSR mora biti od 20 do 100 gramov. Na odpornost ne vplivajo hrup ali vibracije.

Delovanje FSR:

Upor za zaznavanje sile je sestavljen iz treh slojev: aktivnega območja, plastičnega distančnika in prevodnega filma.

Aktivno območje, kjer deluje sila, plastični distančnik, ki izolira obe plasti, in zračni prezračevalni prostor je predviden za odvajanje zračnih mehurčkov. Kopičenje zračnega mehurčka vodi do nezanesljivih rezultatov.

Prevodni film je sestavljen iz električnih in dielektričnih delcev, ki so suspendirani v matrični obliki.

Ko se sila uporabi, spremeni svoj upor na predvidljiv način. To so mikroskopski delci v območju nekaj mikrometrov. Prevodni film je v bistvu nekakšno črnilo, prevlečeno s plastično folijo. Ko pritisnemo, se prevodni delci približajo in zmanjšajo upor in obratno.

Osnovna vezja z uporom, občutljivim na silo:

Ta upor lahko uporabite za katero koli aplikacijo za zaznavanje veljavnih sprememb. Za trenutek lahko naredite stikalo, občutljivo na pritisk, tako da FSR združite z op-amp.

Povezovanje z Ardiono

Prag lahko nastavite s prilagoditvijo 10k potenciometra. Ko na upor pritisnete silo in doseže napetost nad pragom, se izhod poveča in obratno. Tako lahko iz njega pridobimo digitalne izhode, ki jih je mogoče povezati z digitalnimi vezji.

Tu je še eno vezje z uporabo arduina, ki meri različno raven tlaka:

Vhod se napaja na analogni bralni zatič, ki digitalno sprejme različne ravni napetosti od 0 do 255.

Uporabnik lahko sam nastavi prag v programu (program ni podan).

Ko je dan lahki tlak, se modra LED vklopi, ko je pod srednjim pritiskom, se vklopi zelena LED, če je uporabljen visok tlak, se prižge rdeča LED.

Samo uporabite svojo domišljijo, da poiščete nove aplikacije in to je neskončno.