フレックス抵抗器の仕組みと実用的な実装のためにArduinoとインターフェースする方法

問題を排除するために楽器を試してください





エレクトロニクス愛好家として、小さな固定抵抗器から大電流バルクレオスタットまで、さまざまな種類の抵抗器に出くわす可能性があります。抵抗器にはさまざまな分類がありますが、ここでは「フレックス抵抗器」と呼ばれる特定の種類の抵抗器に焦点を当て、その仕組みを学びます。

名前が示すように、フレックス抵抗器は柔軟性があり、曲がると抵抗が変化します。このセンサーデバイスは、ロボット工学、医療機器、角変位測定、モーションセンシングゲームの開発などの分野で働いている可能性のある人に役立ちます。



想像力を最大限に発揮すれば、アプリケーションの数は無限に広がります。

フレックス抵抗器



コインと比較したフレックス抵抗。

仕様の概要:

フレックス抵抗器の長さは2.2インチ(異なる場合があります)で、フラットの場合の抵抗は約10Kオームで、許容範囲は+/- 30%と非常に大きくなっています。これは、2つの同様の屈曲抵抗を購入した場合、角度曲げ比に対する抵抗が少し異なる可能性があることを意味します。デザインをキャリブレーションするときは、このパラメーターを考慮する必要があります。

動作温度範囲は摂氏-35度から+80度です。定格電力は、連続0.5ワット、ピーク1ワットです。予測されるライフサイクルは100万回を超えています。

すべてのフレックス抵抗器には曲げ制限があります。これらの制限を超えると、フレックス抵抗器が損傷する可能性があるため、それぞれのフレックス抵抗器のデータシートを確認してください。

フレックス抵抗器には2つの分類があります。

1)一方向

2)双方向

一方向:このタイプのフレックス抵抗器は、曲げ限界内で一方向にのみ曲げることができます。反対方向にも同じことをすると、破損する恐れがあります。

双方向:この抵抗器は、曲げ限界内でどちらの方向にも曲げることができます。

したがって、アプリケーションに応じて適切なフレックス抵抗を選択してください。

フレックス抵抗器はどのように機能しますか?

2つのプラスチックフィルムの間に導電性インクが挟まれています。電極は導電性インクの両側に配置されます。導電性インクは、導電性の微細な粒子で構成されています。

抵抗器を曲げると、微細な粒子が互いに離れ、抵抗が増加します。逆もまた真です。

使用方法の基本的な回路図:

これは、フレックス抵抗アプリケーションの基本的な回路図です。

フレックス抵抗アプリケーションの基本回路図

フレックス抵抗器は、その使用方法を知っていれば、無限の用途があります。これは、フレックス抵抗とペアになった単純なオペアンプ回路です。コンパレータモードでオペアンプを使用する場合は、出力をトリガーするしきい値を設定できます。推奨されるオペアンプはLM324とLM358で、741も試してみてください。

プルダウン抵抗でarduinoのアナログ読み取りピンにフレックス抵抗を与えることで、arduinoとペアリングすることもできます。追加のライブラリは必要ありません。

Arduinoインターフェース

フレックス抵抗器をArduinoとインターフェースする方法

これは、フレックス抵抗器の簡単な角度検出の図です。フレックス抵抗器がフラットの場合、青色のLEDが点灯し、抵抗器がxの角度に屈曲している場合(たとえば)、緑色のLEDが点灯し、xより大きく屈曲している場合、赤色のLEDが点灯します。

フレックス抵抗器は、複雑な動きやパターンのシミュレーションを必要とするアプリケーションでも見られます。たとえば、指の動きがフレックス抵抗器によって追跡され、デコードされて画面に表示される、正確な人間の指の動きの研究に使用されます。この原則は、モーションベースのゲームを開発するためにゲーム開発者によって適応される可能性があります。

結論:

このシンプルな電子部品を通して、私たちは膨大な範囲のアプリケーションを見つけます。日常的に使用する電子機器にコンポーネントを展開することに制限はありません。唯一の制限は、それらを正しい方法で展開するという私たちの想像力にあるかもしれません。




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