ตัวต้านทานความยืดหยุ่น:ทุกสิ่งที่คุณต้องรู้

ในฐานะที่เป็นคนรักอิเล็กทรอนิกส์เราได้พบกับความหลากหลายของการจัดแสดงหน่วยความต้านทานตั้งแต่ความต้านทานคงที่ไปจนถึงความต้านทานความสัมพันธ์ขนาดใหญ่ นอกจากนี้โครงการประเภทต่างๆแอพพลิเคชันอิเล็กทรอนิกส์และระดับทักษะมีการจําแนกความต้านทานที่แตกต่างกัน

อย่างไรก็ตามบทความนี้จะเน้นเฉพาะประเภทเดียว:ความต้านทานแบบยืดหยุ่น

สรุปได้ว่าแนวคิดความยืดหยุ่นความต้านทานไม่ใช่วิทยาศาสตร์จรวด นอกจากนี้การใช้พื้นผิวที่มีความยืดหยุ่นนี้ในโครงการจะไม่เป็นปัญหาในการทําพื้นผิว นอกจากนี้เราจะบอกคุณทุกอย่างเกี่ยวกับตัวต้านทานที่มีความยืดหยุ่นวิธีการทํางานและวิธีใช้Arduino

ฟังดูดีนะ ? งั้นมาเริ่มกันเลย!

ความต้านทานความยืดหยุ่นคืออะไร?

ตัวต้านทานความยืดหยุ่นหรือที่เรียกว่าง่ายงอเซ็นเซอร์ตามที่ระบุจะงอ

กล่าวอีกนัยหนึ่งเมื่อใดก็ตามที่ตัวต้านทานโค้งตัวเก็บประจุความต้านทานจะเปลี่ยนไป นอกจากนี้อุปกรณ์เซ็นเซอร์นี้เหมาะสําหรับคนงานในสาขาต่างๆเช่น:

การวัดการเคลื่อนที่เชิงมุม

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบยืดหยุ่น

อุปกรณ์ทางการแพทย์

อุปกรณ์ทางการแพทย์และอุปกรณ์

สถาปัตยกรรมหน่วยความต้านทาน

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่น

หน่วยความจําการเข้าถึงแบบสุ่ม

หน่วยความจําการเข้าถึงแบบสุ่มของพีซี

ตัวต้านทานสายยืดหยุ่น

การพัฒนาเกมที่ตรวจจับการกระทํา

อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอินทรีย์

หุ่นยนต์

แขนหุ่นยนต์อัตโนมัติ

แอพพลิเคชันหน่วยความจําที่ไม่ระเหย

ยังมีอีกเยอะ.

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการใช้ตัวต้านทานแบบยืดหยุ่นไม่มีที่สิ้นสุด

นอกจากนี้ตัวต้านทานสายเชื่อมต่อแบบยืดหยุ่นมีสองส่วนประกอบโดยรวม(ขนาด) :2.2นิ้วและ4.5นิ้ว แม้จะมีขนาดที่แตกต่างกันแต่ก็ยังคงทําหน้าที่หลักเดียวกัน ในทํานองเดียวกันคุณสามารถแบ่งความต้านทานที่มีความยืดหยุ่นตามระดับความต้านทาน ดังนั้นเรามีความต้านทานสูงความต้านทานต่ําและเซ็นเซอร์ความต้านทานปานกลาง

ความต้านทานความยืดหยุ่นบนแผงวงจรพิมพ์แบบยืดหยุ่น

ที่มา: flickr

ตัวต้านทานมีสองประเภทคือทางเดียวและสองทาง

ในสาระสําคัญคุณสามารถดัดความต้านทานการดัดแบบทิศทางเดียวได้ในทิศทางเดียว แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด ถ้าคุณพยายามที่จะหมุนตัวต้านทานในทิศทางตรงกันข้ามมันจะเสียหาย ในทางกลับกันคุณสามารถโค้งตัวต้านทานสองทิศทางได้ทั้งสองทิศทาง ดังนั้นจึงไม่มีความต้านทานจริงหรือการเปลี่ยนรูปของพื้นผิว

นอกจากนี้ตัวต้านทานที่มีความยืดหยุ่นมีขีดจํากัดการดัด หากคุณเกินขีดจํากัดการดัดนี้แม้ว่าจะมีอาร์เรย์หน่วยเก็บข้อมูลอินทรีย์ที่มีความหนาแน่นสูงแต่ก็มีความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายกับตัวต้านทานการดัด

ด้วยเหตุนี้จึงเป็นการดีที่สุดที่จะเลือกชนิดของแบตเตอรี่ที่แสดงคุณสมบัติสวิตช์ที่สามารถเขียนใหม่ได้ เหนือสิ่งอื่นใดเลือกความหนาแน่นของเซลล์ที่เหมาะสมกับความต้องการความหนาแน่นที่ยืดหยุ่นของคุณ ที่นี่เราจะมุ่งเน้นไปที่ความต้านทานความยืดหยุ่น2.2นิ้วซึ่งมีให้กับหน่วยที่อยู่ติดกันและความหนาแน่นของเซลล์

ดังนั้นเราจะสํารวจรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อกําหนดของตัวต้านทานความยืดหยุ่น2.2นิ้วและการแทรกแซงของแบตเตอรี่

ประการแรกความต้านทานของความยืดหยุ่น2.2นิ้วคือ10 k ohmและช่วงความคลาดเคลื่อนคือ+/-30 % กล่าวอีกนัยหนึ่งความต้านทานการดัดที่คล้ายคลึงกันสองตัวอาจไม่มีความต้านทานเดียวกันกับมุมดัดหรือสถาปัตยกรรมแบตเตอรี่ขั้นสูง ในความเป็นจริงตัวแปรนี้มีความสําคัญมากเมื่อขยายการออกแบบของคุณ

ส่วนที่ดีที่สุดคืออุปกรณ์เซนเซอร์มีวงจรชีวิตขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังสามารถทนต่อช่วงอุณหภูมิได้ตั้งแต่-35องศาเซลเซียสถึง+ 80องศาเซลเซียส นอกจากนี้กําลังไฟสูงสุดและต่อเนื่องคือ1วัตต์และ0.5วัตต์โดยไม่มีการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้า

ความต้านทานความยืดหยุ่นทํางานอย่างไร?

ก่อนที่เราจะเข้าใจถึงวิธีการทํางานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์นี้จําเป็นต้องเข้าใจวิธีการกําหนดค่าพิน ความต้านทานแบบยืดหยุ่นเป็นอุปกรณ์ที่มีขั้วต่อสองขั้วที่เราเรียกว่าพิน

ไม่มีขั้วโพลาไรซ์(ไดโอด)เมื่อเทียบกับตัวต้านทานอื่นๆ

ไอคอนไดโอดเทอร์มินัล

ดังนั้นมันจึงไม่ได้เป็นบวกและลบ นี่คือวิธีการกําหนดค่าp 1และp 2 (พิน1และพิน2 ) :

คุณสามารถเชื่อมต่อp 1เข้ากับแหล่งจ่ายไฟขั้วบวกและp 2เข้ากับแหล่งจ่ายไฟพื้นดิน

มันทํางานอย่างไร

เพื่อให้ตัวต้านทานมีความยืดหยุ่นต้องเพิ่มหมึกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าระหว่างฟิล์มพื้นผิวพลาสติกสองชั้น ถัดไปวางขั้วไฟฟ้า(วัสดุไดโอด)ทั้งสองด้านของหมึกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า อนุภาคขนาดเล็กทําให้หมึกเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

ในทํานองเดียวกัน เมื่อคุณเก็บเซ็นเซอร์ความยืดหยุ่นเป็นเส้นตรง มันจะมีความต้านทานมาตรฐาน. อย่างไรก็ตามเมื่อคุณโค้งงอที่45องศาและ90องศาความต้านทานจะย้ายไปสองและสี่เท่าของความต้านทานปกติทําให้เซ็นเซอร์เป็นวัสดุที่ใช้งานอยู่ ในระยะสั้นตัวต้านทานความยืดหยุ่นจะเปลี่ยนความต้านทานตามมุมดัด

ความต้านทานและตัวเก็บประจุที่ยืดหยุ่นบนกระดาษแข็ง

การออกแบบพื้นฐานของตัวต้านทานแบบยืดหยุ่น

การออกแบบความต้านทานความยืดหยุ่นขั้นพื้นฐาน

ภาพด้านบนแสดงให้เห็นว่าr 1เป็นความต้านทานคงที่ในขณะที่ความต้านทานยืดหยุ่นทําหน้าที่เป็นตัวแปรความต้านทาน นอกจากนี้Voหมายถึงเอาท์พุทแรงดันไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทานความยืดหยุ่นทั้งหมด

ดังนั้น ;

Vo = VCC (Rx/(R1+Rx))

Rx = Flex resistor resistance

เพื่อชี้แจงความต้านทานเทอร์มินัลจะเพิ่มขึ้นเมื่อคุณดัดตัวต้านทานแบบยืดหยุ่น ดังนั้นจึงมีผลต่อวงจรแยกแรงดันไฟฟ้า นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มแรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทานที่มีความยืดหยุ่น นอกจากนี้ทุกครั้งที่โค้งเพิ่มขึ้นvoจะเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรง

วิธีใช้ตัวต้านทานแบบยืดหยุ่นบนอาร์ดุยโน่

การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ที่มีความยืดหยุ่นกับบอร์ดArduinoเป็นเรื่องง่ายมาก ขั้นแรกให้เชื่อมต่อตัวต้านทานแบบดึงลง47 kกับตัวต้านทานแบบยืดหยุ่นเพื่อให้สามารถสร้างวงจรแยกแรงดันไฟฟ้าได้ ถัดไปเชื่อมต่อจุดระหว่างความต้านทานแบบดึงลงและความต้านทานแบบยืดหยุ่นกับอินพุตa 0 ADCของบอร์ดArduino

แสดงกราฟเวกเตอร์ของตัวต้านทานแบบยืดหยุ่นที่เชื่อมต่อกับแผงวงจรArduino

ที่มา:วิกิพีเดียแชร์

ตัวอย่างเช่นนี่เป็นโครงการตรวจจับมุมที่เรียบง่ายสําหรับความต้านทานความยืดหยุ่นของวัสดุอินทรีย์Arduino เชื่อมต่อไฟledสามตัวเข้ากับเมนบอร์ดของคุณ(สีแดงเขียวน้ําเงิน) ตอนนี้ถ้าความต้านทานเป็นเส้นตรงแสงสีน้ําเงินจะเรืองแสง ถ้าคุณงอไปที่มุม45องศาไฟสีเขียวจะสว่างขึ้น ในทํานองเดียวกันถ้าคุณงอเกิน45องศาไฟสีแดงจะสว่างขึ้น

ใช้ตัวต้านทานความยืดหยุ่นที่ไหน

เพื่ออธิบายเรื่องนี้ฉันจะยกตัวอย่างสองตัวอย่าง:

ประการแรกคุณสามารถใช้ความต้านทานแบบยืดหยุ่นเมื่อคุณต้องการตรวจสอบว่าพื้นผิวของอุปกรณ์อยู่ในแนวนอนหรือคุณต้องการสร้างอุปกรณ์ที่ตรวจสอบว่าหน้าต่างเปิดอยู่หรือไม่ ดังนั้นถ้าคุณใส่เซ็นเซอร์โค้งที่ขอบหน้าต่างและเปิดมันความต้านทานจะโค้งงอ

ประการที่สองตัวต้านทานแบบยืดหยุ่นจะทํางานเมื่อคุณต้องการวัดการเปลี่ยนแปลงมุมของเครื่องมือใดๆ

คําพูดสุดท้าย

บทความนี้ให้ข้อมูลทั้งหมดที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับตัวต้านทานความยืดหยุ่น ตัวต้านทานมีความสามารถในการงอซึ่งทําให้เป็นตัวต้านทานตัวแปรที่มีความต้านทานที่แตกต่างกัน สะดวกสําหรับอุปกรณ์ดิจิตอล

โปรดจําไว้ว่าคุณไม่ควรงอตัวต้านทานในทิศทางของหมึกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหาย

ในระยะสั้นความต้านทานโค้งมากขึ้นความต้านทานมากขึ้น แต่ระมัดระวังเพื่อให้คุณไม่ถึงขีดจํากัด

ฉันหวังว่าบทความนี้จะให้ข้อมูลที่คุณต้องการสําหรับโครงการนี้ ตามสบายติดต่อเราถ้าคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติม