スイッチサイエンスのホームページで感圧センサFSRの説明の中に、Sparkfunのページに100gから10kgの重さを図るのに適しているとの記述があるが表現がおかしい・・・との記事がありました。どのようなものか購入して試してみました。
 この「感庄センサ四角形」は次に示すように4cm角の感庄部をもったセンサで、このセンサに手で押すなどの圧力を加えると抵抗値が大きく変化します。

adrsens120010.jpg

 感圧センサは、圧力を受けると抵抗値が下がります。荷重を加えないとセンサの端子間の抵抗値は1MΩ以上の値になります。67gの荷重を加えたときは230kΩの抵抗値、176gの荷重で6.41kΩ、1583gの荷重で580Ωの抵抗値と変化します。

一定の荷重を加えても安定するまで時間がかかる
  このセンサは、手で押しても次に示すように押す強さに応じて抵抗値が大きく変化します。圧力と抵抗値の関係を調べます。手では荷重を一定にするのは不可能ですので、重さのわかった荷重をセンサに加えて抵抗値の変化を調べます。

抵抗値の測定にSANWAのPC-Link7を使う
  PC-LinkがあるとSANWAのディジタル・マルチメータとPCをUSBケーブルで接続して測定データをグラフ表示し、必要に応じてEXCELで利用できるcsv形式のファイルとして保存することができます。SANWAのPCシリーズのディジタル・マルチメータとPC-Linkがあると、次の図に示すようにディジタル・マルチメータの測定結果をリアルタイムでグラフ化できます。

adrsens120030.jpgセンサに一定の荷重を加えPC-Linkで経過を確認
   センサの上に3cm角の消しゴムを載せ、その上にプラスチックのボールを載せ玉ねぎやじゃがいもを入れ荷重を加えます。消しゴム、ボールを含めた全体の重さは電子天秤で測定した結果1583gでした。
 PC-Linkで確認すると、つぎに示すように時間経過と共に抵抗値が減少し続けます。1時間経過しても、わずかですが減少し続けていました。

adrsens120020.jpg したがって、圧力や重さを検出するセンサとしては利用できますが、ロードセルやストレイン・ゲージのように重量の計測に行うような用途には向きません。

重量とセンサの抵抗値の逆数の関係が直線になる
  重さを変え、30秒くらい待ち初期の抵抗値の大きな減少が終わったときの抵抗値を、SANWAのディジタル・マルチメータPC710で測定しました。その測定結果から重量と抵抗値の逆数をプロットし次に示す結果を得ました。 adrsens120040.jpg X軸が重量で単位はgです。Y軸はkΩの単位で測定した抵抗値の逆数です。単位は1/kΩとなります。重量とセンサの抵抗値の逆数は良い直線関係があり、センサの抵抗値を測定することで大枠の重さを知ることができます。安定するまでの時間がかかるなどの問題があり計量器としては利用できませんが、重さによって対応する用途には利用できそうです。
 次回、Arduinoにこのセンサを接続してみます。
<神崎康宏>


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