Kraftavkänningsmotstånd förklarat

I den här artikeln ska vi se, vad kraftavkänningsmotstånd är, deras konstruktion, specifikation och slutligen hur man gränssnitt det med Arduino mikrokontroller.

Vad är Force Sensing Resistor

Ett kraftavkänningsmotstånd känner av den kraft som appliceras på det och ändrar dess motstånd på motsvarande sätt. Motståndet är omvänt proportionellt mot kraft. Detta betyder att när den applicerade kraften är hög minskar den dess motstånd och vice versa.

”Kraftavkänningsmotståndet” eller FSR är inte en idealisk term, eftersom det faktiskt känner av trycket och utgången är beroende av trycket på motståndets yta. Det mer lämpliga namnet skulle vara ett tryckkänsligt motstånd. Men kraftavkännande motstånd blev en vanlig term för att hänvisa det.

Den har ett brett utbud av motstånd, den kan variera från några ohm till> 1M ohm. En olastad FSR skulle ha cirka 1M ohm och fullastad skulle ha cirka få ohm-motstånd.

Det kraftavkännande motståndet finns i olika former, de vanliga formerna är cirkel och fyrkant. Det känner av vikt från 100 g till 10 kg. Den största nackdelen är att den inte är så exakt och har ett mycket högt toleransvärde. Noggrannheten minskar övertid på grund av användning. Men det är tillräckligt pålitligt för att användas för hobbyprojekt och icke-kritiska industriella mätningar. Det är inte lämpligt för applikationer med hög ström.

Specifikationer:

Enheten mäter från 20 x 24 tum till så liten som 0,2 x 0,2 tum. Tjockleken varierar från 0,20 mm till 1,25 mm beroende på vilket material som används.

Kraftkänsligheten är från 100 g till 10 kg. Tryckkänsligheten sträcker sig från 1,5 psi till 150 psi eller 0,1 kg / cm kvadrat till 10 kg / cm kvadrat.

Svarstiden för FSR sträcker sig från 1-2 millisekunder. Arbetstemperaturen är från -30 grader Celsius till +70 grader Celsius.

Den maximala strömmen är 1 mA / Cm kvadrat. Så hantera detta motstånd försiktigt, använd inte enorm ström genom detta motstånd.

Livstiden för FSR är längre än 10 miljoner manöverdon.

Bromskraften eller minimikraften för att reagera med FSR måste vara 20-100 gram. Motståndet påverkas inte av buller eller vibrationer.

Arbeta med FSR:

Kraftavkänningsmotståndet består av tre lager: ett aktivt område, plastavstånd och ledande film.

Det aktiva området där kraften appliceras, plastavståndet som isolerar de två skikten och en luftventil är anordnad för utmatning av luftbubblor. Ansamlingen av luftbubblor leder till opålitliga resultat.

Den ledande filmen består av både elektriska och dielektriska partiklar som är upphängda i matrisform.

När kraft appliceras ändras dess motstånd på ett förutsägbart sätt. Dessa är mikroskopiska partiklar inom några mikrometer. Den ledande filmen är i grunden ett slags bläck belagt på plastfilm. När tryck appliceras kommer de ledande partiklarna nära varandra och minskar motståndet och vice versa.

Grundkretsar med kraftkänsligt motstånd:

Du kan använda detta motstånd för alla applikationer för att upptäcka förändringar i kraft. För ögonblick kan du göra en tryckkänslig omkopplare genom att para FSR med op-amp.

Gränssnitt med Ardiono

Du kan ställa in tröskeln genom att justera 10k potentiometer. När du applicerar kraft på motståndet och når över tröskelspänningen blir utgången hög och vice versa. Således kan vi få digitala utgångar från den, denna utgång kan kopplas till digitala kretsar.

Här är en annan krets som använder arduino som mäter olika trycknivåer:

Ingången matas till analog lässtift, som tar olika spänningsnivåer digitalt från 0 till 255.

Användaren kan ställa in sin egen tröskelnivå i programmet (Programmet ges inte).

När ett ljust tryck ges blå lysdiod tänds, när medeltryck ges grön lysdiod tänds om högt tryck appliceras röd lysdiod tänds.

Använd bara din fantasi för att hitta nya applikationer och det är oändligt.