Co to jest rezystor wyczuwający siłę?
Rezystor wyczuwający siłę to element elektryczny, który zmienia swoją oporność wraz ze zmianami nacisku na materiał rezystancyjny. Służy do wyczuwania dotyku, ciężaru i każdego elementu charakteryzującego się zmianą siły mechanicznej. Rezystor ten ma wiele zastosowań w wykrywaniu, monitorowaniu i automatyzacji, takich jak robotyka.
Wczesne zmienne rezystory do kontroli prędkości wykorzystywały dyski węglowe, które można ściskać lub rozluźniać względem siebie za pomocą sprężyny. Gdy operator naciska na sterownik nożny, aby przyspieszyć silnik, tarcze węglowe są dociskane do siebie, co powoduje prawie zerowy opór. Rezystancja ta jest połączona szeregowo z silnikiem, co skutkuje większą prędkością. Gdy operator zwolni rozrusznik nożny, ciśnienie między tarczami znacznie spadnie, co powoduje wysoką rezystancję, która zatrzymuje wszelki znaczący prąd elektryczny wpływający do silnika, który zatrzymuje silnik.
Nowoczesny rezystor wykrywający siłę działa na podobnej zasadzie jak wczesne rezystancyjne jednostki kontroli prędkości. Różnica polega na tym, że materiał rezystora wykrywającego siłę jest bardzo cienki i nie jest przeznaczony do rozpraszania więcej niż kilku miliwatów energii elektrycznej. Wszelkie sterowanie prędkością obsługiwane przez człowieka za pomocą rezystora wykrywającego siłę będzie sterować obwodami analogowymi lub cyfrowymi, które sterują urządzeniami o większej mocy.
Wrażliwy na rezystor rezystor wykorzystuje polimer między dwiema płytkami z materiałami przewodzącymi zawieszonymi w swego rodzaju regularnej formacji. Po przyłożeniu ciśnienia materiał przewodzący zbliża się do siebie, co powoduje niższy opór. Jeśli ciśnienie zostanie usunięte, zdolność materiału polimerowego do odzyskania po czasowym odkształceniu przywróci rezystor wyczuwający siłę z powrotem do stanu początkowego. Powoduje to, że pozycja spoczynkowa jest bardzo odporna.
Zasadniczo wszystkie elementy rezystancyjne mogą być wytwarzane jako rezystory z wyczuciem siły. Niektóre konstrukcje wykorzystują polimery z małymi cząstkami przewodzącymi, podczas gdy niektóre konstrukcje rezystorów z wyczuciem siły wykorzystują drukowane folie z czujnikami. Inne rezystory wykrywające siłę występują w matrycach, których można użyć do wykrywania dwuwymiarowych informacji o śledzeniu, takich jak podkładki śledzące do urządzeń komputerowych.
Czujniki siły są dostępne w różnych typach i konstrukcjach. Czujniki piezorezystancyjne mogą zmniejszać swoją oporność elektryczną wraz ze wzrostem siły kompresji wywieranej na czujnik. Rezystancja rośnie wraz ze spadkiem siły wywieranej na czujnik.
Zastosowania rezystora wykrywającego siłę obejmują wykrywanie kontaktu do zastosowań bezpieczeństwa, cyfrowe wagi, wykrywanie ciśnienia wody i powietrza w pompach oraz wykrywanie bliskości na podstawie masy lub kontaktu. W automatyce sprzęt zrobotyzowany jest w stanie częściowo naśladować dotyk ludzki lub dotykowy. Ta funkcja umożliwia zastosowanie wyczuwania dotykowego i zmiennej siły sterowania, aby automatycznie obsługiwać przedmioty, które są uważane za zbyt delikatne, aby mogły być obsługiwane przez same maszyny i roboty.