Wie Flex-Widerstände funktionieren und wie sie für die praktische Implementierung mit Arduino verbunden werden

Als Elektronikbegeisterte können wir auf viele Arten von Widerständen stoßen, vom kleinen Festwiderstand bis zum Hochstrom-Bulk-Rheostat. Es gibt sehr viele Klassifizierungen unter Widerständen, aber hier werden wir uns auf eine bestimmte Art von Widerstand konzentrieren, der als „Flex-Widerstand“ bezeichnet wird, und lernen, wie er funktioniert.

Wie der Name schon sagt, ist ein Flex-Widerstand flexibel und ändert auch seinen Widerstand, wenn er gebogen wird. Dieses Sensorgerät ist ein Segen für diejenigen, die auf dem Gebiet der Robotik, medizinischen Geräte, Winkelverschiebungsmessung, Entwicklung von Bewegungserfassungsspielen usw. arbeiten.

Es gibt eine unbegrenzte Anzahl von Anwendungen, wenn Sie Ihre Fantasie maximal steigern.

Flex Widerstand im Vergleich zu einer Münze.

Technische Datenübersicht:

Der Flex-Widerstand hat eine Länge von 2,2 Zoll (kann variieren) und einen Widerstand von etwa 10 kOhm, wenn er flach ist, und einen großen Toleranzbereich von +/- 30%. Wenn Sie also zwei ähnliche Biegewiderstände gekauft haben, kann das Verhältnis von Widerstand zu Winkelbiegung etwas variieren. Dieser Parameter muss bei der Kalibrierung Ihres Designs berücksichtigt werden.

Es hat einen Arbeitstemperaturbereich von -35 bis +80 Grad Celsius. Es hat eine Nennleistung von 0,5 Watt Dauerleistung und 1 Watt Spitzenleistung. Der vorhergesagte Lebenszyklus ist mehr als 1 Million Mal.

Es gibt eine Biegebegrenzung für jeden Flexwiderstand. Bitte überprüfen Sie das Datenblatt für die jeweiligen Flexwiderstände. Wenn Sie diese Grenzwerte überschreiten, können Sie Ihren Flexwiderstand beschädigen.

Es gibt zwei Klassifikationen von Flex-Widerständen:

1) Unidirektional

2) Bidirektional

Unidirektional: Diese Art von Flex-Widerstand kann innerhalb ihrer Biegebegrenzung nur in eine Richtung gebogen werden. Wenn wir dasselbe in die andere Richtung tun, können wir es beschädigen.

Bidirektional: Dieser Widerstand kann innerhalb seiner Biegegrenze in beide Richtungen gebogen werden.

Wählen Sie also je nach Anwendung den richtigen Flex-Widerstand.

Wie funktionieren Flex-Widerstände?

Zwischen zwei Kunststofffolien befindet sich eine leitfähige Tinte. Elektroden werden zu beiden Seiten der leitfähigen Tinte platziert. Die leitfähige Tinte besteht aus mikroskopisch kleinen Partikeln, die elektrisch leitend sind.

Wenn der Widerstand gebogen wird, bewegen sich die mikroskopischen Partikel voneinander weg und der Widerstand steigt an. Umgekehrt ist auch wahr.

Grundlegende Schaltpläne zur Verwendung:

Hier ist ein grundlegendes Schema einer Flex-Widerstandsanwendung.

Der Flex-Widerstand hat unbegrenzte Anwendungsmöglichkeiten, wenn Sie wissen, wie man sie verwendet. Hier ist eine einfache Operationsverstärkerschaltung, die mit einem Flex-Widerstand gepaart ist. Sie können einen Schwellenwert festlegen, um den Ausgang auszulösen, wenn Sie einen Operationsverstärker im Komparatormodus verwenden. Die empfohlenen Operationsverstärker sind LM324 und LM358. Sie können auch 741 ausprobieren.

Sie können es auch mit Arduino koppeln, indem Sie den Flex-Widerstand dem analogen Lesestift des Arduino mit Pull-Down-Widerstand zuweisen. Es sind keine zusätzlichen Bibliotheken erforderlich.

Arduino-Schnittstelle

Hier ist eine Darstellung der einfachen Winkelmessung für den Flex-Widerstand. Wenn der Flex-Widerstand flach ist, leuchtet die blaue LED, wenn der Widerstand in einem Winkel x gebogen ist (z. B.), leuchtet die grüne LED, wenn er sich größer als x biegt, leuchtet die rote LED.

Flex-Widerstände sind auch in Anwendungen zu sehen, die die Simulation komplexer Bewegungen und Muster erfordern. Sie werden beispielsweise zur Untersuchung präziser Bewegungen menschlicher Finger verwendet, bei denen die Bewegung des Fingers durch einen Flex-Widerstand verfolgt, decodiert und auf einem Bildschirm angezeigt wird. Dieses Prinzip kann von Spieleentwicklern angepasst werden, um bewegungsbasierte Spiele zu entwickeln.

Fazit:

Durch diese einfache elektronische Komponente finden wir ein riesiges Anwendungsspektrum. Es gibt keine Einschränkung für die Bereitstellung der Komponente in unserer täglich verwendeten Elektronik. Die einzige Einschränkung besteht möglicherweise in unserer Vorstellung, diese auf die richtige Weise bereitzustellen.