El objeto físico que puede detectar eventos y cambios en varios parámetros, como el medio ambiente, la temperatura, la humedad, etc., se denomina sensores. Según los (eventos o) cambios detectados, los sensores son capaces de generar una salida adecuada. Existen diferentes tipos de sensores clasificados en base a diferentes criterios como son el sonido, automotriz, eléctrico, químico, etc. Lo mas sensores de uso frecuente se puede enumerar como presión, fuerza, proximidad, luz, calor, temperatura, posición, etc.
Tecnología de sensores
los aplicación de sensores en circuitos eléctricos y electrónicos en tiempo real para el desarrollo de diversos proyectos innovadores está aumentando rápidamente.
Varios tipos de sensores
Por ejemplo, considere una sistema automático de apertura de puertas utilizado con frecuencia en centros comerciales, oficinas, bancos y otros lugares que funcionarán en función de la sensor de proximidad . Del mismo modo, la aplicación de la tecnología de sensores en varios campos como sistemas embebidos , robótica, etc., está aumentando rápidamente. Aquí, en este artículo, analicemos la resistencia sensible a la fuerza.
Resistencia de detección de fuerza
Varios tipos de resistencias
La resistencia es uno de los componentes pasivos más utilizados en circuitos eléctricos y electrónicos . La resistencia se puede definir como un elemento de circuito utilizado para reducir el flujo de corriente y también para reducir los niveles de voltaje en los circuitos. Existen diferentes tipos de resistencias clasificados según varios criterios, como resistencias de valor fijo, resistencias variables, resistencias de alambre enrollado, resistencias de película metálica y resistencias especiales. Las resistencias de propósito especial se pueden enumerar como resistencias de lápiz, resistencias dependientes de la luz, resistencias de detección de fuerza, etc.
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Resistencia de detección de fuerza
La resistencia de detección de fuerza se puede definir como un tipo especial de resistencia cuya resistencia se puede variar variando la fuerza o presión que se le aplica. La tecnología del sensor FSR fue inventada y patentada por Franklin Eventoff en 1977. Los sensores FSR están hechos de un polímero conductor que tiene la propiedad de cambiar su resistencia en función de la fuerza aplicada a su superficie. Por lo tanto, estos se denominan sensores FSR, la resistencia de detección de fuerza es una combinación de resistencia y tecnología de sensores .
La resistencia de detección de fuerza se suministra generalmente como una hoja de polímero o tinta que se aplica como serigrafía. Ambos eléctricamente conductor y las partículas no conductoras están presentes en esta película sensora. Estas partículas son generalmente de tamaños submicrométricos que se formulan para reducir la dependencia de la temperatura y también para mejorar las propiedades mecánicas, aumentando la durabilidad de la superficie.
Capas de resistencia de detección de fuerza
Si se aplica fuerza a la superficie de la película sensora, las partículas tocan los electrodos conductores y, por tanto, cambia la resistencia de la película. Hay varios sensores basados en resistencia, pero las resistencias de detección de fuerza funcionan satisfactoriamente en entornos difíciles y también requieren una interfaz simple en comparación con otros sensores basados en resistencia.
Aunque existen varios tipos de sensores de fuerza, las resistencias de detección de fuerza tienen varias ventajas, como un tamaño delgado (menos de 0,5 mm), un costo muy bajo y también una buena resistencia a los golpes. La única desventaja de los sensores FSR es la baja precisión, habrá aproximadamente un 10% o más de diferencia en los resultados de la medición.
Resistencias de detección de fuerza
Las resistencias de detección de fuerza se denominan dispositivos de película gruesa de polímero (PTF). La resistencia de los sensores FSR disminuye con un aumento de la presión aplicada a su superficie.
4 pasos simples para diseñar una resistencia de detección de fuerza
La resistencia de detección de fuerza se puede diseñar siguiendo los cuatro pasos simples que se muestran a continuación:
1. Reunión
Componentes de resistencia de detección de fuerza
Recopilación de los materiales necesarios para diseñar sensores FSR. Los materiales utilizados para el sensor FSR son componentes eléctricos y electrónicos - PCB, espuma conductora, alambres, soldadura, pegamento caliente, herramientas - soldador, pistola de pegamento caliente, cortador.
2. Dimensionamiento
Dimensionamiento de placas y espuma para sensor FSR
El tamaño de los sensores FSR varía según los requisitos de la aplicación, considere que una PCB se corta en dos placas cuadradas idénticas y placas de soldadura con el cable rojo y negro como se muestra en la figura. Luego, corte la espuma conductora en la misma forma y tamaño de la placa.
3. Conectando
Ahora, conecte las dos placas y la espuma conductora con pegamento de contorno de manera que, asegúrese de que se conduzca bien.
4. Prueba
Prueba de resistencia de detección de fuerza
Por tanto, el sensor FSR se puede probado con un multímetro . Conecte los cables del sensor FSR al multímetro sin aplicar ninguna fuerza en la superficie de la resistencia de detección de fuerza, la resistencia será muy alta. Si se aplica fuerza a su superficie, la resistencia comienza a disminuir.
Aplicaciones de la resistencia de detección de fuerza
Existen numerosas aplicaciones para resistencias de detección de fuerza en varios campos, como sistemas de pronación del pie, automóviles como sensores de automóviles, almohadillas táctiles resistivas, instrumentos musicales, teclados, electrónica portátil , etcétera.
Interruptor de carga controlado por contacto
los carga controlada por contacto El proyecto del interruptor está diseñado para controlar cualquier carga mediante el interruptor sensible al tacto. El proyecto utiliza un temporizador 555, relé, diodos, resistencias, condensadores y carga (lámpara) que se conectan como se muestra en el diagrama de bloques.
Diagrama de bloques del interruptor de carga controlado por contacto
Los temporizadores 555 están conectados en modo monoestable para impulsar el relé en función de la señal de activación recibida de la placa táctil. El pin de activación de los temporizadores 555 está conectado para tocar la placa. Si se activa la placa táctil, entonces el 555 horas La salida activa el relé durante un tiempo fijo. La duración del tiempo se puede cambiar mediante una constante de tiempo RC del temporizador y, después de un tiempo fijo, la carga se APAGA automáticamente. El suministro inducido por el cuerpo humano se utiliza para desarrollar voltaje en la placa táctil.
Kit de proyecto de interruptor de carga controlado por contacto
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