利用Arduino开发板连接弯曲传感器的方法-上

电子说

1.2w人已加入

描述

弯曲传感器(Flex Sensor)是一种低成本且易于使用的传感器,专门设计用于测量偏转或弯曲的程度。

由于在90年代在Nintendo Power Glove中用作游戏界面,因此它变得流行。从那时起,人们一直将其用作角度计来确定关节运动、门传感器、碰撞开关用于墙壁检测或机器人抓地力上的压力传感器。

弯曲传感器概述

弯曲传感器实际上是一个可变电阻器,弯曲时电阻变化。由于电阻与弯曲量成正比,因此通常也称为柔性电位器(Flexible Potentiometer)。

弯曲传感器通常有两种尺寸:一个是2.2英寸(5.588厘米),另一个是4.5英寸(11.43厘米)长。

物理构造

弯曲传感器由带有导电墨水沉积的酚醛树脂底物组成。将分段的导体放在顶部,形成柔性电位器,在偏转时电阻会改变。

压力传感器

使用的方向

弯曲传感器的设计仅在一个方向上弯曲 - 远离导电墨水(如图所示)。沿另一个方向可能会损坏弯曲传感器。

压力传感器

还要注意不要将传感器弯曲靠近底部,因为传感器的底部非常脆弱,弯曲时可能会破裂。

弯曲传感器如何工作?

传感器上打印的导电墨水充当电阻。当传感器是笔直的时,这种电阻约为25K。

压力传感器

当传感器弯曲时,将拉伸导电层,从而减少横截面(想象一下拉伸橡皮筋)。该减少的横截面导致电阻增加。在90°角,这种电阻约为100kΩ。

当传感器再次拉直时,电阻返回其原始值。通过测量电阻,您可以确定传感器弯曲的程度。

读取弯曲传感器的方法

读取弯曲传感器的最简单方法是将其与电阻(通常为47kΩ)连接起来,制作一个分压器。为此,您将传感器的一端连接到电源,而另一端将其连接到下拉电阻。然后将下拉电阻和弯曲传感器之间的点连接到Arduino的ADC输入引脚。

这样,您可以创建一个可变电压输出,可以通过Arduino的ADC输入来读取。

压力传感器

请注意,您测量的输出电压是施加在下拉电阻的电压,而不是弯曲传感器的电压。

分压器配置的输出由等式描述:

压力传感器

在等式中,随着弯曲半径的增加,输出电压降低。例如,使用5V电源和47K下拉电阻,在传感器水平(0°)时,电阻值相对较低(约25kΩ)。这将导致以下输出电压:

压力传感器

当弯曲到最大时(90°),电阻值增大到100kΩ。这将导致以下输出电压:

压力传感器

弯曲传感器与Arduino Uno开发板的硬件连接

将弯曲传感器连接到Arduino非常容易。您需要将47kΩ下拉电阻串联连接到弯曲传感器,创建分压电路。然后,将下拉电阻和弯曲传感器之间的点连接到Arduino的ADC输入A0引脚。

请注意,弹性传感器实际上是一个可变电阻。这意味着您可以将它们连接到任何一种方式,工作都可以正常。

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分