講義テキスト

圧力センサ
ひずみセンサ
（担当：中村尚彦）
具体的な行動達成目標
• 圧力センサによる LED 点灯回路を組むことができる
• ひずみセンサを使うことができる
特性
• センサ部に圧力を加えると抵
抗値が減少します。
– 曲率半径が小さくなると抵抗値
が減少します。
• リニアなアナログ出力を得るこ
とができます。
• ヒステリシス（hysteresis）があ
る。
「印加された入力値の方向性によって、
出力値が異なる機器の特性」
（JIS B 0155（工業プロセス計測制御用語及び定義））
• 無負荷で抵抗値が∞なので、
使用には工夫が必要
課題
• 圧力センサにかかる圧力がある値以上に
なったら、LEDを点灯させる回路を作成せよ。
Rs
R1
Rs
（A）
（B）
①どっちの回路か選べ
課題
V1
（A）
V1
VBE
Rs
Rs
Vs
VBE
R1
Vs
• 圧力センサにかかる圧力がある値以上に
なったら、LEDを点灯させる回路を作成せよ。
（B）
B‐E に 0.7[V]以上の電圧をかけると， ON になってLED が光る。
つまり、圧力センサにかかる圧力がある値以上になったら、以下の
条件を満たすように抵抗値R1を選定する
（A）回路の場合
VBE＝VS＞0.7[V]
（B）回路の場合
VBE＝V1＞0.7[V]
課題１
• 圧力センサにかかる圧力がある値以上に
なったら、LEDを点灯させる回路を作成せよ。
R1
（A）
VBE
V1
Vs
VBE
Rs
Rs
（B）
抵抗値Rsがわからないと、R1を決定できない。
感圧センサの特性
• 圧力を加えると抵抗値が減少
• 力が0[g]のとき、抵抗値は∞
• 圧力と抵抗値の関係が、線形に見えない
10
9
抵抗値[Ω]
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
力[g]
かろうじて、この辺だけ線形と言えるかな？
プリロード（予圧）
10
• 主に圧力センサなどで、
予め圧力を加えておくこと。
使いたい範囲で測定が可能となる。
9
抵抗値[kΩ]
8
7
6
•
5
4
3
2
1
0
0
200
400
600
800
1000
力[g]
1200
1400
1600
1800
2000
今回は抵抗値が4[kΩ]程度になる
ように、予圧を行う
Rsの決定法
1. ブレッドボードに感圧センサを刺す
2. テスターを抵抗値計測（200[kΩ]）準備
3. 圧力センサに予圧を加える
• 今回は感圧部を洗濯バサミで挟む
• 抵抗値が約4[kΩ]になるよう調整
4. 洗濯バサミごと、感圧部を指で挟み抵抗値RPを
計測
• ねじらないように、丁寧に加圧
• 抵抗値が約1.8[kΩ]になるくらいまでで良い
5. 洗濯バサミはそのままで、指での加圧をやめ抵
抗値RRを計測
• 圧力センサを折り曲げないように注意
6. Rsの計算をする
RP+RR
Rs=
2

Download Report