利用Arduino開發(fā)板連接彎曲傳感器的方法-上

彎曲傳感器（Flex Sensor）是一種低成本且易于使用的傳感器，專門設(shè)計(jì)用于測量偏轉(zhuǎn)或彎曲的程度。

由于在90年代在Nintendo Power Glove中用作游戲界面，因此它變得流行。從那時(shí)起，人們一直將其用作角度計(jì)來確定關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)、門傳感器、碰撞開關(guān)用于墻壁檢測或機(jī)器人抓地力上的壓力傳感器。

彎曲傳感器概述

彎曲傳感器實(shí)際上是一個(gè)可變電阻器，彎曲時(shí)電阻變化。由于電阻與彎曲量成正比，因此通常也稱為柔性電位器（Flexible Potentiometer）。

彎曲傳感器通常有兩種尺寸：一個(gè)是2.2英寸（5.588厘米），另一個(gè)是4.5英寸（11.43厘米）長。

物理構(gòu)造

彎曲傳感器由帶有導(dǎo)電墨水沉積的酚醛樹脂底物組成。將分段的導(dǎo)體放在頂部，形成柔性電位器，在偏轉(zhuǎn)時(shí)電阻會改變。

使用的方向

彎曲傳感器的設(shè)計(jì)僅在一個(gè)方向上彎曲 - 遠(yuǎn)離導(dǎo)電墨水（如圖所示）。沿另一個(gè)方向可能會損壞彎曲傳感器。

還要注意不要將傳感器彎曲靠近底部，因?yàn)閭鞲衅鞯牡撞糠浅４嗳?，彎曲時(shí)可能會破裂。

彎曲傳感器如何工作？

傳感器上打印的導(dǎo)電墨水充當(dāng)電阻。當(dāng)傳感器是筆直的時(shí)，這種電阻約為25K。

當(dāng)傳感器彎曲時(shí)，將拉伸導(dǎo)電層，從而減少橫截面（想象一下拉伸橡皮筋）。該減少的橫截面導(dǎo)致電阻增加。在90°角，這種電阻約為100kΩ。

當(dāng)傳感器再次拉直時(shí)，電阻返回其原始值。通過測量電阻，您可以確定傳感器彎曲的程度。

讀取彎曲傳感器的方法

讀取彎曲傳感器的最簡單方法是將其與電阻（通常為47kΩ）連接起來，制作一個(gè)分壓器。為此，您將傳感器的一端連接到電源，而另一端將其連接到下拉電阻。然后將下拉電阻和彎曲傳感器之間的點(diǎn)連接到Arduino的ADC輸入引腳。

這樣，您可以創(chuàng)建一個(gè)可變電壓輸出，可以通過Arduino的ADC輸入來讀取。

請注意，您測量的輸出電壓是施加在下拉電阻的電壓，而不是彎曲傳感器的電壓。

分壓器配置的輸出由等式描述：

在等式中，隨著彎曲半徑的增加，輸出電壓降低。例如，使用5V電源和47K下拉電阻，在傳感器水平（0°）時(shí)，電阻值相對較低（約25kΩ）。這將導(dǎo)致以下輸出電壓：

當(dāng)彎曲到最大時(shí)（90°），電阻值增大到100kΩ。這將導(dǎo)致以下輸出電壓：

彎曲傳感器與Arduino Uno開發(fā)板的硬件連接

將彎曲傳感器連接到Arduino非常容易。您需要將47kΩ下拉電阻串聯(lián)連接到彎曲傳感器，創(chuàng)建分壓電路。然后，將下拉電阻和彎曲傳感器之間的點(diǎn)連接到Arduino的ADC輸入A0引腳。

請注意，彈性傳感器實(shí)際上是一個(gè)可變電阻。這意味著您可以將它們連接到任何一種方式，工作都可以正常。