En este artículo veremos qué es la resistencia de detección de fuerza, su construcción, especificación y finalmente cómo conectarla con el microcontrolador Arduino.
¿Qué es la resistencia de detección de fuerza?
Una resistencia de detección de fuerza detecta la fuerza que se le aplica y cambia correspondientemente su resistencia. La resistencia es inversamente proporcional a la fuerza. Esto significa que cuando la fuerza aplicada es alta, reduce su resistencia y viceversa.
La “resistencia de detección de fuerza” o FSR no es un término ideal, ya que en realidad detecta la presión y la salida depende de la presión en la superficie de la resistencia. El nombre más apropiado sería resistencia sensible a la presión. Pero la resistencia de detección de fuerza se convirtió en un término común para referirse a ella.
Tiene un amplio rango de resistencia, puede variar desde unos pocos ohmios hasta> 1M ohmios. Un FSR descargado tendría alrededor de 1 M ohm y completamente cargado tendría una resistencia de unos pocos ohmios.
La resistencia de detección de fuerza viene en varias formas, las formas comunes son círculo y cuadrado. Puede detectar pesos que van desde 100g hasta 10Kg. La principal desventaja es que no es muy precisa y tiene un valor de tolerancia muy alto. La precisión reduce las horas extraordinarias debido al uso. Pero es lo suficientemente confiable como para usarse en proyectos de hobby y mediciones industriales no críticas. No es adecuado para aplicaciones de alta corriente.
Especificaciones:
El dispositivo mide desde 20 x 24 pulgadas hasta tan solo 0,2 x 0,2 pulgadas. El espesor oscila entre 0,20 mm y 1,25 mm según el material utilizado.
La sensibilidad a la fuerza es de 100g a 10Kg. La sensibilidad a la presión varía de 1,5 psi a 150 psi o de 0,1 kg / cm cuadrados a 10 kg / cm cuadrados.
El tiempo de respuesta de FSR varía entre 1 y 2 milisegundos. La temperatura de funcionamiento es de -30 grados Celsius a +70 grados Celsius.
La corriente máxima es de 1 mA / Cm cuadrado. Así que manipule esta resistencia con cuidado, no aplique una gran corriente a través de esta resistencia.
La vida útil de FSR es superior a 10 millones de actuaciones.
La fuerza de frenado o fuerza mínima para responder por FSR debe ser de 20 a 100 gramos. La resistencia no se ve afectada por ruidos o vibraciones.
Funcionamiento de FSR:
La resistencia de detección de fuerza consta de tres capas: un área activa, un espaciador de plástico y una película conductora.
El área activa donde se aplica la fuerza, el espaciador de plástico que aísla las dos capas y un respiradero para la descarga de burbujas de aire. La acumulación de burbujas de aire conduce a resultados poco fiables.
La película conductora consta de partículas eléctricas y dieléctricas que están suspendidas en forma de matriz.
Cuando se aplica fuerza, cambia su resistencia de manera predecible. Se trata de partículas microscópicas en rangos de pocos micrómetros. La película conductora es básicamente una especie de tinta recubierta de película plástica. Cuando se aplica presión, las partículas conductoras se acercan y reducen la resistencia y viceversa.
Circuitos básicos que utilizan resistencia sensible a la fuerza:
Puede utilizar esta resistencia para cualquier aplicación para detectar cambios en la fuerza. Por un instante, puede hacer un interruptor sensible a la presión emparejando FSR con amplificador operacional.
Interfaz con Ardiono
Puede establecer el umbral ajustando el potenciómetro de 10k. Cuando aplica fuerza a la resistencia y alcanza un voltaje superior al umbral, la salida aumenta y viceversa. Por lo tanto, podemos obtener salidas digitales de ella, esta salida se puede conectar a circuitos digitales.
Aquí hay otro circuito que usa arduino que mide diferentes niveles de presión:
La entrada se alimenta al pin de lectura analógica, que toma diferentes niveles de voltaje digitalmente de 0 a 255.
El usuario puede establecer su propio nivel de umbral en el programa (no se proporciona el programa).
Cuando se aplica una ligera presión, el LED azul se enciende, cuando se aplica presión media, el LED verde se enciende, si se aplica alta presión, el LED rojo se enciende.
Solo use su imaginación para encontrar nuevas aplicaciones y es infinito.
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