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力敏电阻器

更新: 4/10/2025 字数: 0 字 时长: 0 分钟

力敏电阻器(Force Sensing Resistor,FSR)是一种用于测量或检测施加在其表面的物理力或压力的传感器。这些电阻器通常由薄而柔韧的聚合物材料构成,其中含有导电颗粒。当力施加到FSR的表面时,它会变形,导电颗粒之间的间距会发生变化,从而导致电阻发生变化。

力敏电阻器(FSR)通常用于人机界面、医疗设备、机器人技术和许多其他需要监测或控制触摸或力的应用。

准备

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视频讲解

力敏电阻器

连接

使用

原理

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力敏电阻器基于压阻效应的工作原理。它由3层材料组成,中间是一个间隔层,将顶部的半导体层和底部的活性元件分开。

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在没有压力时,力敏电阻器就像一个无限电阻(开路);当压力增加时,底层的活性元件点会接触半导体,从而降低电阻值。

下图显示了在不同力量测量下传感器的电阻大致情况。这个是对数图表,意味着压力和电阻的关系并非线性。当施加轻微的力时,电阻会迅速从无限降低到100KΩ。

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特点

力敏电阻器具有薄而柔韧的特点,适用于各种不规则表面。它们成本低、响应速度快,但通常不太精确。因此,通常只用于检测响应范围内的大致压力值,而不适合精确测量。

应用

  • 体育用品:力敏电阻器的常见应用之一是在体育用品中,如鞋垫。力敏鞋垫可以检测脚的压力最大的位置。这些信息可以用来设计更好的跑鞋,提高性能或预防受伤。
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  • 库存管理:力敏电阻器的另一个常见应用是库存控制管理。当从货架上取走库存时,施加的力会发生变化,因此力敏电阻器可以检测库存是否即将用尽。
  • 用户界面控制: 力敏电阻器可以用作按钮。不仅可以检测到用户的按压,还能根据按压的力设计不同的操作。这为用户界面控制提供了无限的自定义可能性。
  • 医疗设备:它们用于医疗设备,如用于患者监测的压力敏感垫和义肢中的接触压力测量。
  • 消费电子产品:它们可用于设备,如触摸笔、跳舞毯和游戏控制器,用于检测触摸或压力。
  • 机器人技术:在机器人手臂的末端放置力敏电阻器可为机器人提供实时反馈,以指示机器人何时抓取或拾起物体。它还可以提醒机器人对其拾起的物体施加多少压力。
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实验