تعريف
مستشعر القوة FSR هو عبارة عن مقاومة كهربائية ليس إلا. تتغير قيمة هذه المقاومة حسب درجة الضغط عليها.
استعمالات متعددة
مثال 1: ميزان رقمي
ربما يكون من اللائق تزويد كل تاجر أو بائع بميزان رقمي يكاد يستعصي على كل مطفف في الميزان أن يغش الناس. |
|
مثال 2: مقياس القوة
|
|
مثال 3: المصعد الكهربائي
من المفترض أن المصاعد الكهربائية الذكية تكون مزودة بدارة إليكترونية تقوم على تنبيه الأشخاص الصاعدين بأن مجموع ثقل الأشخاص تجاوز الثقل المسموح به. |
|
مثال 4: أداة التحكم
بالاعتماد على مجموعة من مستشعرات القوة يمكنك صناعة أداة تحكم على عدة مواد: http://www.touchuserinterface.com/2008/09/peratech-provider-of-force-and-pressure.html |
|
مثال 5: قفازات حساسة
هذه محاولة لصنع قفازات تعتمد على هذا المستشعر وتجد التفاصيل في الرابط التالي: http://www.tufts.edu/programs/mma/emid/projectreportsS04/moerlein.html |
|
مثال 6: أحدية وجوارب حساسة من أجل مهام متعددة
التفاصيل تجدها في الرابط التالي: http://www.kobakant.at/DIY/?p=567 |
|
مثال 7: أصابع
لا شك أن للعلم دور في تطوير الطب ومساعدة المعاقين. هذا نموذج لصنع أصابع صناعية مدعمة بمستشعرات القوة لتلعب دور الحساسات. التفاصيل في الرابط التالي: |
|
مثال 8: يد صناعية
ربما سمعت مرة أن التكنلوجيا الحالية تحاول أن تحاكي يد الانسان لتصنع لنا يدا آلية تستشعر الأشياء الملموسة أو الحرارة وما إلى ذلك. هذا نموذج لما نتحدث عنه هنا، ويمكنك زيارة الرابط التالي لمعرفة الكثير من التفاصيل: http://www.takanishi.mech.waseda.ac.jp/top/research/we/we-4rII/index.htm |
|
مثال 9: قوة عضة الحيوانات
أو على الأقل يمكن صنع جهاز يقيس لنا قوة العضة لدى الحيوانات. |
|
أشكاله
خصائصه
النموذج: model 402
الحجم: قطر ذي 12.5mmومنطقة عازلة ذات الوسع ”0.02.
مجال المقاومة: لانهائي(لا يوجد أي ضغط)، ومن 100KΩ (ضغط خفيف) إلى 200Ω (أقصى ضغط).
الجهد الكهربائي: استعمل تيارا كهربائيا أقل من1mA ولا يهم أي جهد طبقت عليها. |
|
طريقة عمله
يتكون رأس هذا المستشعر من طبقتين معزولتين عن بعضهما البعض بفراغ. يعبر عن قوة الضغط على المنطقة العازلة بنسبة تماس الطبقتين وهذا ما يجعل المقاومة تنخفض. تجدر الإشارة إلى أن وسع المنطقة العازلة في بعض أشكال قد تصل إلى 1.5px1.5p. |
|
امتحان عمله
أسهل طريقة لامتحان عمل المستشعر هو قياس مقاومته باستعمال الملتيمتر. قم بالضغط على رأس المستشعر لترى كيف يغير الضغط من قيمة المقاومة. |
|
برمجة
قراءة قيمة المستشعر
تم استعمال 5V في هذا المثال رغم أنه يمكنك استعمال 3.3V. بما أننا نتعامل مع مستشعر هو في الأصل مقاومة كهربائية فيجب أن تكون قراءة القيم منه بطريقة تناظرية. بمعنى آخر، يجب إيصال أحد مربطيه بأحدر المرابط التناظرية (Analog pin) لبطاقة Arduino. في هذا المثال، ستتغير قيمة التيار في المربط التناظري من 0 إلى 5 فولط. |
|
|
/* FSR شيفرة بسيطة لقراءة قيمة المستشعر Analog 0 تم إيصال مربط المستشعر بالطاقة والآخر بالمربط التناظري Ground ثم إضافة مقاومة كهربائية بين المربط التناظري والأرضية للمزيد من المعلومات قم بزيارة الرابط التالي www.ladyada.net/learn/sensors/fsr.html */
int fsrPin =0; // رقم المربط التناظري للمستشعر int fsrReading; //نحتفظ بقيمة المستشعر في هذا المتغير
void setup(void) { Serial.begin(9600); // لتهيئة البطاقة }
void loop(void) { fsrReading = analogRead(ferPin); // قراءة قيمة المستشعر Serial.print("Analog reading = "); Serial.print(fsrReading);
// لنرى في أي مجال تنحصر هذه القيمة if(fsrReading <10) { Serial.println(" - No pressure"); } // لا يوجد ضغط elseif(fsrReading <200) { Serial.println(" - Light touch"); } // لمسة خفيفة elseif(fsrReading <500) { Serial.println(" - Light squeeze"); } // ضغط خفيف elseif(fsrReading <800) { Serial.println(" - Medium squeeze");} // ضغط متوسط else { Serial.println(" - Big squeeze"); } // ضغط كبير delay(1000); } |
تطبيق
إليك تطبيقا بسيطا لهذا المستشعر: قم بإضافة صمام ثنائي ضوئي للدارة السابقة كما هو مبين أسفله. بالنسبة للمقاومة المصاحبة للصمام، قم باختيار أي قيمة من 220 أوم إلى 1 كيلوأوم. |
|
/* FSR تطبيق بسيط للمستشعر للمزيد من المعلومات قم بزيارة الصفحة التالية www.ladyada.net/learn/sensors/fsr.html */
int fsrAnalogPin =0; // المستشعر موصل بالمربط التناظري 0 int LEDpin =11; //الصمام موصل بالمربط الرقمي 11 int fsrReading; // يحتفظ هذا المتغير بقيمة المستشعر int LEDbrightness;
void setup(void) { Serial.begin(9600); pinMode(LEDpin, OUTPUT);// ليكن مربط الصمام عبارة عن مخرج }
void loop(void) { fsrReading = analogRead(fsrAnalogPin); Serial.print("Analog reading = "); Serial.println(fsrReading);
// سنحتاج إلى تغيير قيمة المستشعر من المجال 0-1023 إلى المجال 0-255 LEDbrightness = map(fsrReading,0,1023,0,255); // كلما كان ضغط أكبر سيزداد ضوء الصمام analogWrite(LEDpin, LEDbrightness); delay(100); } |
وفي النهاية
أسردنا فيما قبل عن استعمالات متعددة لمستشعر القوة FSR ولعل هذا يساعدك على التفكير في استعمالات أخرى نرجو أن تنجزها وتأتينا بأخبارك.... |
|
تأليف
ترجمة بتصرف محمد السهلي
{jumi [*3]}
المراجع
التعليقات
هل يمكنك ان اعطيني طريقة لاقوم بتوصيلها بجهاز رقمي من دون توصيلها عر الكميوتر
عبر البريد الالكتروني