有關(guān)Flex傳感器的簡(jiǎn)要說(shuō)明

在各種Electronics Hub項(xiàng)目中，我們已經(jīng)看到了幾種 傳感器類型 ，如光，溫度，濕度，接近度，紅外線，心跳，傾斜度，火焰等。但是有一個(gè)傳感器我直到現(xiàn)在還沒(méi)有討論或提出過(guò)。它是Flex傳感器。

什么是Flex傳感器？

Flex傳感器或者有時(shí)稱為彎曲傳感器是一種測(cè)量彎曲或角度偏轉(zhuǎn)量的裝置。通常，F(xiàn)lex傳感器由可變電阻表面組成，通過(guò)彎曲傳感器來(lái)改變電阻量。

此項(xiàng)目中使用的Flex Sensor如下圖所示。它大約0.6厘米寬，8厘米長(zhǎng)（包括兩個(gè)連接器）。

因?yàn)閺椥詡鞲衅骰旧鲜且粋€(gè)電阻（其電阻根據(jù)其彎曲而變化），它有兩個(gè)端子（或引線）。

來(lái)到可變電阻部分，一個(gè)未彎曲的傳感器，即一個(gè)柔性傳感器作為其它，表現(xiàn)出正常的電阻值。在我的情況下，F(xiàn)lex傳感器的正常電阻約為60KΩ。

當(dāng)我彎曲傳感器時(shí)，如下圖所示，電阻隨著彎曲的增加而增加角度。

彎曲角度約為45 o 時(shí)，彎曲的阻力傳感器增加到65KΩ，當(dāng)我繼續(xù)以90 0 的角度彎曲時(shí)，電阻進(jìn)一步增加到70KΩ。如果我進(jìn)一步將其彎曲到一個(gè)完整的180 0 角度，則柔性傳感器的電阻會(huì)高達(dá)75KΩ左右。

注意： 此處提到的電阻值特定于我正在使用的Flex傳感器，它們不是通用的。

Flex傳感器的類型

根據(jù)Flex Sensor表面使用的電阻材料的類型，可以有不同類型的Flex傳感器。其中一些是：

碳電阻式柔性傳感器

電容式柔性傳感器

光纖柔性傳感器

導(dǎo)電油墨柔性傳感器

碳阻燃類型Flex Sensor（有時(shí)也稱為Velostat Flex Sensor）是DIY用戶和業(yè)余愛好者常用的Flex Sensor。

基本Flex傳感器電路

由于Flex Sensor的基本概念是可變電阻，因此您可以輕松猜出可以實(shí)現(xiàn)的基本Flex傳感器電路。它是一個(gè)簡(jiǎn)單的分壓電路。

下圖顯示了基本的柔性傳感器電路，包括一個(gè)分壓器（由柔性傳感器本身和一個(gè)10KΩ電阻組成）和一個(gè)運(yùn)算放大器（Op-Amp）。

將Flex傳感器與Arduino接口

現(xiàn)在我們已經(jīng)看到了一些關(guān)于柔性傳感器以及柔性傳感器如何工作的內(nèi)容，現(xiàn)在我們將繼續(xù)將柔性傳感器與Arduino UNO板接口。

我將使用Flex Sensor和Arduino設(shè)計(jì)兩個(gè)簡(jiǎn)單的電路，其中第一個(gè)電路只是帶Arduino的Flex傳感器的基本連接指南。

在第二個(gè)電路中，使用類似的Arduino Flex傳感器接口，我將控制一臺(tái)TowerPro SG90伺服電機(jī)。所以，讓我們開始。

所需的組件

Arduino UNO

Flex傳感器

TowerPro SG90伺服電機(jī)

10KΩ電阻

LED

1KΩ電阻器

迷你面包板

連接電線

Arduino Flex傳感器連接指南

下圖顯示了我要實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)電路中的第一個(gè)。它是一個(gè)簡(jiǎn)單的Arduino Flex傳感器連接電路。

電路設(shè)計(jì)

正如我在基本柔性傳感器電路部分已經(jīng)提到的那樣，柔性傳感器只不過(guò)是一個(gè)可變電阻器，它可以以分壓器方式配置，另外還有另一個(gè)電阻器來(lái)測(cè)量模擬電壓。

flex傳感器的一端連接到GND，另一端連接到Arduino的模擬輸入A0。 A0和+ 5V之間連接一個(gè)10KΩ電阻。這種連接意味著柔性傳感器和10KΩ電阻用于分壓器。

為了顯示一些輸出，我連接了一個(gè)LED（當(dāng)然還有它的限流電阻） ）到Arduino UNO的數(shù)字I/O引腳7。

代碼

以下代碼用于從Flex Sensor讀取模擬數(shù)據(jù)并將其顯示在Arduino的串行監(jiān)視器上。此外，如果該值超過(guò)某個(gè)值，則連接到引腳7的LED將變?yōu)镺N。

使用Arduino和Flex傳感器控制伺服

在第二個(gè)電路中，可以看作是第一個(gè)電路的擴(kuò)展，我將控制一臺(tái)TowerPro SG90伺服電機(jī)電機(jī)使用Flex Sensor與Arduino接口后獲得的數(shù)據(jù)。

下圖顯示了使用flex傳感器和Arduino的伺服電機(jī)控制電路圖

電路設(shè)計(jì)

電路的Flex Sensor部分是與早期的電路相同。此外，伺服電機(jī)（或其控制引腳 - 橙色或黃色線）連接到Arduino UNO的數(shù)字I/O引腳11.

代碼

下面給出了使用柔性傳感器和Arduino控制伺服電機(jī)的代碼。使用此代碼，根據(jù)柔性傳感器的彎曲，伺服電機(jī)將改變其角度。

Flex傳感器的應(yīng)用

Flex傳感器可以實(shí)現(xiàn)各種形狀和尺寸。它們可用于要測(cè)量設(shè)備運(yùn)動(dòng)或角度的精確測(cè)量的應(yīng)用。

Flex Sensor的一些應(yīng)用如下所述：

角度位移測(cè)量

機(jī)器人

汽車

醫(yī)療器械

工業(yè)控制

VR設(shè)備（VR - 虛擬現(xiàn)實(shí)）

計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備

運(yùn)動(dòng)控制

物理治療

樂(lè)器

健身器材