力検出抵抗器の説明

この記事では、力検出抵抗器とは何か、それらの構造、仕様、そして最後にArduinoマイクロコントローラーとのインターフェース方法について説明します。

フォースセンシング抵抗器とは

力感知抵抗器は、それに加えられた力を感知し、それに応じてその抵抗を変化させます。抵抗は力に反比例します。これは、加えられた力が高い場合、抵抗が減少することを意味し、その逆も同様です。

「力検出抵抗器」またはFSRは、実際に圧力を検出しており、出力は抵抗器の表面の圧力に依存するため、理想的な用語ではありません。より適切な名前は感圧抵抗器です。しかし、力感知抵抗器はそれを指す一般的な用語になりました。

抵抗の範囲が広く、数オームから> 1Mオームまで変化します。無負荷のFSRは約1Mオームで、完全にロードされた場合は約数オームの抵抗があります。

力検出抵抗器にはさまざまな形状があり、一般的な形状は円形と正方形です。 100gから10Kgの範囲の重量を感知できます。主な欠点は、精度が低く、許容値が非常に高いことです。精度は使用による残業を減らします。しかし、趣味のプロジェクトや重要ではない産業測定に使用するのに十分な信頼性があります。大電流アプリケーションには適していません。

仕様：

デバイスのサイズは、20 x24インチから0.2x0.2インチまでです。使用する材料に応じて、0.20mmから1.25mmの範囲の厚さ。

力の感度は100gから10Kgです。 1.5psiから150psiまたは0.1Kg / Cm平方から10Kg / Cm平方の範囲の圧力感度。

FSRの応答時間は1〜2ミリ秒の範囲です。動作温度は-30℃から+ 70℃です。

最大電流は1mA / Cm平方です。したがって、この抵抗器は慎重に取り扱ってください。この抵抗器に大電流を流さないでください。

FSRの寿命は1000万回以上です。

FSRで応答するためのブレーキ力または最小力は、20〜100グラムでなければなりません。抵抗は騒音や振動の影響を受けません。

FSRの動作：

力検出抵抗器は、アクティブ領域、プラスチックスペーサー、導電性フィルムの3つの層で構成されています。

力が加えられるアクティブエリア、2つの層を分離するプラスチックスペーサー、および気泡を排出するための通気孔が提供されます。気泡の蓄積は、信頼できない結果につながります。

導電性フィルムは、マトリックスの形で懸濁された電気粒子と誘電体粒子の両方で構成されています。

力が加えられると、予測可能な方法で抵抗が変化します。これらは数マイクロメートルの範囲の微細な粒子です。導電性フィルムは、基本的にプラスチックフィルムにコーティングされたインクの一種です。圧力が加えられると、導電性粒子が互いに接近し、抵抗が減少します。逆もまた同様です。

力に敏感な抵抗器を使用する基本回路：

この抵抗器は、力の変化を検出するためのあらゆるアプリケーションに使用できます。 FSRとオペアンプを組み合わせることで、瞬時に感圧スイッチを作成できます。

Ardionoとのインターフェース

10kポテンショメータを調整することでしきい値を設定できます。抵抗に力を加えてしきい値電圧を超えると、出力が高くなり、その逆も同様です。したがって、そこからデジタル出力を取得でき、この出力をデジタル回路に接続できます。

これは、異なる圧力レベルを測定するarduinoを使用した別の回路です。

入力はアナログ読み取りピンに供給され、0から255までのさまざまな電圧レベルをデジタルで取得します。

ユーザーはプログラムで独自のしきい値レベルを設定できます（プログラムは提供されていません）。

光圧がかかると青色LEDが点灯し、中圧がかかると緑色LEDが点灯し、高圧がかかると赤色LEDが点灯します。

想像力を駆使して新しいアプリケーションを見つけるだけで、無限に広がります。