薄膜压力传感器使用教程 

2019-05-08 23:04 发布

薄膜压力传感器FSR
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FSR薄膜压力传感器教程

本店常用的外形有2种：

  • 圆形：

img

  • 长条形：

img

原理：
1.薄膜压力传感器由综合机械性能优异的聚酯薄膜、高导电材料和纳米级压感材料组成。
底层是柔性薄膜和复合其上的导电层，顶层是柔性薄膜和复合其上的压感材料。两者通过双面胶贴合，并隔离上下两层的感应区域。当感应区受压时，底层彼此分离的线路导通，金属端口的输出电阻随着压力不同发生相应变化。
2.薄膜压力传感器仅提供压力的变化，不适用于精准测量。

从外观看也可分为两种：

梳装：顾名思义就是像木梳一样外观的。背面是3M胶，方便固定

全面银：没有纹路，正反面完全一样

本店最新线性电压转换模块基础知识

img

模块引脚定义如下表所示。

序号 引脚定义 功能描述 备注
① VCC 模块供电正极 5V
② GND 模块供电负极
③ DO 高低电平信号输出
④ AO 模拟电压信号输出【压力越大输出电压越高】 0~3.3V
/ AO-RES 放大倍数调节电位器
/ DO-RES 比较阈值调节电位器

供电电压： 5.0V

输出信号范围：0~3.3V

转换精度：±0.01V

转换模块模块尺寸：32.4mm×14.5mm

特点：

（1）输出线性度高；

（2）测量灵敏度高；

（3）输出放大倍数可调，适配多种型号传感器；

（4）兼容5V、3.3V测量系统；

转换模块主要使用方法：

  1. 使用AO引脚，适合做有无压力，压力趋势变化，或者粗略测量压力值的用途

可以控制调节AO_RES电阻，从而调节输出的模拟电压值的范围增益灵敏度，请自行调节到合适位置。可用万用表测量电压，或者单片机连接程序读取数值，调节到自己认为合适或者标定位置。

AO引脚最大输出范围是0.1v-3.3v，实际对应不同型号传感器，输出的范围会小于这个范围。本店提供的例程AO引脚的都是通过这个AO_RES去调整输出精度。

//下面4项内容需要根据实际型号和量程修正

//最小量程 根据具体型号对应手册获取,单位是g，这里以RP-18.3-ST型号为例，最小量程是20g
#define PRESS_MIN   20
//最大量程 根据具体型号对应手册获取,单位是g，这里以RP-18.3-ST型号为例，最大量程是6kg
#define PRESS_MAX   6000

//以下2个参数根据获取方法：
//理论上：
// 1.薄膜压力传感器不是精准的压力测试传感器，只适合粗略测量压力用，不能当压力计精确测量。
// 2. AO引脚输出的电压有效范围是0.1v到3.3v，而实际根据不同传感器范围会在这个范围内，并不一定是最大值3.3v，也可能低于3.3v，要实际万用表测量，
//  例程只是给出理论值，想要精确请自行万用表测量然后修正以下2个AO引脚电压输出的最大和最小值
//调节方法：
//薄膜压力传感器的AO引脚输出的增益范围是通过板载AO_RES电位器调节实现的，
//想要稍微精准点，需要自己给定具体已知力，然后调节AO_RES电位器到串口输出重量正好是自己给定力就可以了
#define VOLTAGE_MIN 100
#define VOLTAGE_MAX 3300

注释：arduino例程，本部分调整代码在code.ino文件内。

51单片机，本部分调整代码在main.c文件内。

STM32单片机，本部分调整代码在main.c文件内。

2.使用DO引脚，适合做是否有压力的应用。

可以通过调节DO_RES电阻，从而调节DO引脚输出的阀值。当压力大于调节的阀值时候，DO引脚输出高电平，

DO_LED点亮。当压力小于设定的阀值时候，DO引脚输出低电平，DO_LED熄灭。

ARDUINO例程连接方式

1.ARDUINO例程读取DO读取

ARDUINO         FSR
5V  ->           VCC
GND ->           GND
2   ->           DO
  • 效果：

2.ARDUINO例程读取AO

ARDUINO         FSR
5V  ->           VCC
GND ->           GND
A0  ->           AO
  • 效果：

3. 51单片机例程读取DO

STC89C52        FSR
5V  ->           VCC
GND ->           GND
P1.1->           DO

STC89C52        LCD1602
PO  ->           DB0-DB7
P2.5 ->          RS
P2.6->           RW
P2.7->           EN
  • 效果：

4. 51单片机例程读取AO

STC12C5A60S2    FSR
5V  ->           VCC
GND ->           GND
P1.0->           AO

STC12C5A60S2    LCD1602
PO  ->           DB0-DB7
P2.5 ->          RS
P2.6->           RW
P2.7->           EN
  • 效果：

5. STM32单片机例程读取DO

STM32           FSR
5V  ->           VCC
GND ->           GND
PC15->           DO

USB-TTL模块的观看串口输出数据
RXD接STM32的TX1/PA9
GND接STM32的GND
  • 效果：

6. STM32单片机例程读取AO

STM32           FSR
5V  ->       VCC
GND ->           GND
PA1 ->           AO

USB-TTL模块的观看串口输出数据
RXD接STM32的TX1/PA9
GND接STM32的GND
  • 效果：

增强扩展教程【转换模块线性关系计算介绍】

本节教程给特别想去把精度做到极致的人，大部分人可以不看。

薄膜压力传感器精度只适合粗略计算压力应用，即便计算再精细，传感器精度是达不到很精确的。

因为一定难度，请自行根据自己能力学习。本教程只是为了陈述转换模块输出为什么是线性的。

调节反馈电阻AO-RES大小。各型号传感器推荐反馈阻值大小本店给出了参考值如下表所示。

注：（1）测量未焊接的R2两端的电阻值即为反馈电阻AO-RES大小；
（2）上表反馈电阻值仅为推荐值，用户可根据实际使用情况进行调整；因为实际应用的接触面积，接触的材质对结果都会有很大影响。所以建议客户自己标定
（3）顺时针方向调节电阻值增大；

本店设计的转换模块输出和传感器电阻之间的关系

注意事项

1、反馈电阻值仅为理论计算的推荐值，用户可根据实际使用情况进行调整。

压力曲线也是厂家提供的传感器出厂值，客户可自行根据实际标定曲线。

2、传感器模块上预留有电阻R2位置未焊接，用户可根据实际需求将可变反馈电阻值AO-RES替换为固定电阻值R2；R2阻值大小可参见上述推荐电阻值，也可自行测试确定。AO-RES和R2仅可焊接其中一个。

本店新增蓝牙控制器和液晶显示版本控制器

​ 蓝牙版本控制器：最大读取6路薄膜压力传感器数据，通过蓝牙发送给手机，通过app观看压力数据

也可以USB接口接电脑，串口观看数据

​ 液晶OLED显示版本控制器：最大可以读取4路传感器数据，可以OLED液晶直接显示压力值，也可以USB接口接电脑，串口观看数据

控制器购买链接：

https://item.taobao.com/item.htm?id=593628089545

备注：薄膜压力传感器接触面积对数据影响比较大，建议尽量接触所有触发面积。这样数据会更准确。

另外可以购买垫片增加接触面积，或者自己使用一些类似鼠标垫一样的垫子增加传感器触发接触面积。

垫片购买链接：

https://item.taobao.com/item.htm?id=592460101351

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