Jak działają rezystory Flex i jak połączyć je z Arduino w celu praktycznej implementacji

Jako entuzjaści elektroniki możemy spotkać wiele rodzajów rezystorów, od małych rezystorów stałych po wysokoprądowe oporniki masowe. Istnieją ogromne klasyfikacje rezystorów, ale tutaj skupimy się na konkretnym rodzaju rezystora zwanym „rezystorem elastycznym” i dowiemy się, jak to działa.

Jak nazwa wskazuje, rezystor elastyczny jest elastyczny, a także zmienia swoją rezystancję, gdy zostanie zgięty. To urządzenie czujnikowe jest dobrodziejstwem dla tych, którzy mogą pracować w dziedzinie robotyki, urządzeń medycznych, pomiaru przemieszczenia kątowego, tworzenia gier z czujnikiem ruchu itp.

Istnieje nieograniczona liczba aplikacji, jeśli maksymalnie wykorzystasz swoją wyobraźnię.

Rezystor elastyczny w porównaniu z monetą.

Omówienie specyfikacji:

Rezystor elastyczny ma długość 2,2 cala (może się różnić), ma rezystancję około 10 kiloomów, gdy jest płaski i ma ogromny zakres tolerancji +/- 30%. Oznacza to, że jeśli kupiłeś dwie podobne odporności na zginanie, jego współczynnik odporności na zgięcie kątowe może się nieco różnić. Ten parametr należy wziąć pod uwagę podczas kalibracji projektu.

Ma zakres temperatur pracy od -35 stopni do + 80 stopni Celsjusza. Ma moc znamionową 0,5 wata ciągłego i 1 wat szczytowy. Przewidywany cykl życia jest dłuższy niż 1 milion razy.

Dla każdego rezystora elastycznego istnieje granica zgięcia. Sprawdź arkusz danych odpowiednich rezystorów elastycznych. Jeśli przekroczysz te limity, możesz uszkodzić rezystor elastyczny.

Istnieją dwie klasyfikacje rezystora elastycznego:

1) jednokierunkowy

2) Dwukierunkowy

Jednokierunkowy: ten typ rezystora elastycznego można zginać tylko w jednym kierunku w ramach limitu zginania. Jeśli zrobimy to samo w innym kierunku, możemy go uszkodzić.

Dwukierunkowy: ten rezystor można zginać w dowolnym kierunku w granicach ich zgięcia.

Dlatego wybierz odpowiedni rezystor elastyczny w zależności od zastosowania.

Jak działają rezystory Flex?

Pomiędzy dwiema plastikowymi foliami znajduje się przewodzący atrament. Elektrody są umieszczone po obu stronach przewodzącego atramentu. Tusz przewodzący składa się z mikroskopijnych cząstek, które przewodzą prąd elektryczny.

Kiedy rezystor jest wygięty, mikroskopijne cząsteczki oddalają się od siebie, a opór rośnie. I odwrotnie też jest prawdą.

Podstawowe schematy użytkowania:

Oto podstawowy schemat zastosowania rezystora elastycznego.

Rezystor elastyczny ma nieograniczone zastosowania, jeśli wiesz, jak ich używać. Oto prosty obwód wzmacniacza operacyjnego w połączeniu z rezystorem elastycznym. Możesz ustawić próg wyzwalania wyjścia, jeśli używasz wzmacniacza operacyjnego w trybie komparatora. Sugerowane wzmacniacze operacyjne to LM324 i LM358, możesz również spróbować 741.

Możesz również sparować go z arduino, podając rezystor flex do analogowego pinu odczytu arduino z rezystorem pull down. Nie są wymagane żadne dodatkowe biblioteki.

Interfejs Arduino

Oto ilustracja prostego wykrywania kąta dla rezystora elastycznego. Jeśli rezystor elastyczny jest płaski, świeci się niebieska dioda LED, jeśli rezystor jest zgięty pod kątem x (powiedzmy) zaświeca się zielona dioda LED, jeśli zgina się powyżej x, zapala się czerwona dioda LED.

Rezystory flex można również spotkać w zastosowaniach wymagających symulacji złożonych ruchów i wzorów, na przykład są używane do badania precyzyjnych ruchów ludzkich palców, gdzie ruch palca jest śledzony przez rezystor elastyczny, dekodowany i wyświetlany na ekranie. Ta zasada może zostać dostosowana przez twórców gier do tworzenia gier opartych na ruchu.

Wniosek:

Dzięki temu prostemu elementowi elektronicznemu znajdujemy ogromne spektrum zastosowań. Nie ma ograniczeń co do rozmieszczenia komponentu w naszej codziennie używanej elektronice, jedynym ograniczeniem może być nasza wyobraźnia, aby wdrożyć je we właściwy sposób.