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力敏电阻器
来源:TEKSCAN薄膜压力传感器 Tactilus压力分布测试 气体传感器 红外传感器 El冷光片 | 发布时间:2020-1-28 10:44:30 | 浏览次数:

圆顶作动器类似于圆盘作动器,但呈圆顶或半径。塑造圆顶有助于

使FSR线性化。

覆盖式致动器使用一些大垫(泡沫、橡胶或其他柔性材料)覆盖一个或多个。

FSR,包括传感器元件之间的任何非活动区域。

基本FSR电路示例

分压器

在最简单的测量电路中,参考电阻(R1)与FSR串联。已知的

施加电源电压,在R1上测量输出电压。

输出如下:

=

×1个

1个+

图14:阀瓣执行机构示例-金属

带泡沫垫

图15:圆顶致动器示例

电阻与电压的关系当然是非线性的。R1可计算为最优

在所需测量范围内的分辨率,但一般来说,接近

FSR的电阻范围(对数刻度)工作良好。在这个例子中,FSR有一个阻力

范围为1k-100k,因此R1=10k是一个合理的选择。

在可以接受粗略/相对测量的设计中,一个简单的分隔器通常就足够了。

缓冲分压器

在这种变化中,单位增益缓冲器(又名电压跟随器)跟随分压器。

当采样电路的输入阻抗低到足以引起加载误差时,需要一个缓冲器

分压器或分压器的输出阻抗大于规定的ADC

要求。

例如,使用Arduino,尽管模拟输入配置管脚的输入阻抗非常高

高,MCU数据表建议最大传感器输出阻抗为10K。

一种电容性负载,不能通过高阻抗分压器快速充电

取样。

零件的选择不是特别关键,但运算放大器至少应该是单位增益稳定,与轨道扭转输入/输出(RRIO)。

I-V转换器(跨阻放大器)

电流-电压转换器或跨阻放大器显示出更均匀/理想的特性

传递函数比分压器。与分压器不同,跨阻放大器允许

施加在单个FSR元件上的电压,与其他并联FSR/电阻无关。

将理想运放假设应用于上述示例电路,输入端子之间的电压

是零,所以VIN-=0v(虚拟接地)。零电流流入/流出输入端子,因此IRF=IFSR。从

在这里,计算很简单,VOUT由以下公式给出:

=

 

×

如果选择了轨对轨输入/输出运放,则输出从0v摆动到5v。

反馈电容器(CF)可选择性地用于限制带宽和保持稳定性。最佳CF值

此处省略计算,因为它们必须考虑FSR电阻、运算放大器GBP和杂散

电容。为了实验起见,10pF到33pF通常是一个很好的起点。

一般来说,运算放大器的选择:

-极低输入偏置电流(Ib在nA或pA范围内)

-JFET或CMOS输入

-选择带宽/转换率以满足采样率要求

-通常是RRIO

力敏感负载驱动器(LED等)

当驱动需要超过几毫安的负载时,可能很容易将

FSR与负载串联。这不是一个好主意,因为大多数FSRs都有最大电流额定值。

大约1到10毫安;超过此额定值将损坏FSR。

相反,应使用FSR来控制输出驱动器,即BJT或FET。下面是一个电路示例

其中,FSR控制BJT的基极电流,以驱动共用发射器布置的LED。结果

是一个强制调暗的LED手电筒,或多或少。

本例中使用的LED数据表列出了最大持续电流为20毫安和最小持续电流

正向压降为1.8v。保守地说,我们假设最小VCE接近0v。因此:

VR2(最大值)=5-1.8-0=3.2v(最大值)

R2=20mA/3.2v=160Ω(最小)

R1提供了一些对力和亮度的控制。无需描述FSR响应和LED

输出曲线,在这里实验性地选择R1可能就足够了;10k似乎工作得很好。

力阈值开关w/滞后

力敏电阻器的另一个常用例子是阈值开关。高于控制器局域网的电路

用于指示何时存在指定的力/重量,不需要ADC。此电路中的滞后

有效地提供硬件去噪。如果不需要去噪输出,则可以省略R4。

在示例电路中,R2、R3和R4被选择用于近似/ 2V的低/高阈值。柔性压力传感器,传感器电缆,压力传感,压电加速度传感器,压电式加速度传感器,水压压力传,触觉传感器,表面肌电,运动捕捉系统,上海压力分布,握力传感器,辊轮,步态分析仪,肌电,智能压力传

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和=3v。跳过推导并任意选择R3、R2和R4的330k,计算公式如下:

4个

=

 

2个

=

 
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