¿Qué es una resistencia sensible a la fuerza?
Una resistencia de detección de fuerza es un componente eléctrico que cambia su resistencia con cambios en la presión sobre el material resistivo. Se utiliza para detectar el tacto, el peso y cualquier entidad caracterizada por un cambio en la fuerza mecánica. Esta resistencia tiene muchas aplicaciones en detección, monitoreo y automatización, como la robótica.
Las primeras resistencias variables para el control de velocidad utilizaron discos de carbono que se pueden comprimir o soltar entre sí mediante la acción del resorte. Cuando el operador pisa un control de pie para acelerar un motor, los discos de carbono se presionan juntos, lo que resulta en una resistencia cercana a cero. Esta resistencia está en serie con el motor, lo que resulta en una mayor velocidad. Cuando el operador suelta el control de pie, la presión entre los discos disminuye significativamente, lo que resulta en una alta resistencia que detiene cualquier corriente eléctrica significativa que ingrese al motor, lo que detiene el motor.
La resistencia moderna de detección de fuerza funciona en un principio similar al de las primeras unidades de control de velocidad resistivas. La diferencia es que el material de la resistencia de detección de fuerza es muy delgado y no está diseñado para disipar más de unos pocos milivatios de energía eléctrica. Cualquier control de velocidad operado por humanos que use una resistencia de detección de fuerza controlará circuitos analógicos o digitales que controlan dispositivos de mayor potencia.
La resistencia sensible a la fuerza utiliza un polímero entre dos placas con materiales conductores suspendidos en una especie de formación regular. Cuando se aplica presión, el material conductor se acerca más, lo que resulta en una menor resistencia. Si se elimina la presión, la capacidad del material polimérico para recuperarse de la deformación temporal devolverá la resistencia de detección de fuerza a su estado inicial. Esto da como resultado que la posición de reposo sea de alta resistencia.
En general, todos los componentes resistivos pueden fabricarse como resistencia de detección de fuerza. Algunos diseños utilizan polímeros con pequeñas partículas conductoras, mientras que algunos diseños de resistencia de detección de fuerza utilizan películas de detección impresas. Otras resistencias de detección de fuerza vienen en matrices que se pueden usar para detectar información de seguimiento bidimensional, como en almohadillas de seguimiento para dispositivos informáticos.
Los sensores de fuerza están disponibles en una variedad de tipos y diseños. Los sensores piezoresistivos pueden disminuir su resistencia eléctrica al aumentar la fuerza de compresión ejercida sobre el sensor. La resistencia aumenta con una disminución de la fuerza ejercida sobre el sensor.
Las aplicaciones para la resistencia de detección de fuerza incluyen detección de contacto para aplicaciones de seguridad, balanzas digitales, detección de presión de agua y aire para bombas y detección de proximidad por peso o contacto. En la automatización, el equipo robótico puede emular parcialmente el tacto humano o la detección táctil. Esta característica hace posible aplicar sensores táctiles y control de fuerza variable para manejar automáticamente elementos que se consideran demasiado frágiles para ser manejados solo por máquinas y robots.