Circuito de conducción auto-compensado para reducir la deriva y la histéresis en los resistores de detección de fuerza
Autores: Paredes-Madrid, Leonel; Fonseca, Johanna; Matute, Arnaldo; Gutiérrez Velásquez, Elkin I.; Palacio, Carlos A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Circuito de conducción auto-compensado para reducir la deriva y la histéresis en los resistores de detección de fuerza
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Resistencias de sensado de fuerza
FSRs
Histéresis
Error de deriva
Fabricación de sensores
Circuito de alimentación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Los Resistores de Sensado de Fuerza (FSRs) están fabricados a partir de una mezcla de nanopartículas conductoras dispersas en una matriz de polímero aislante. Los FSRs muestran grandes cantidades de histéresis y error de deriva, pero actualmente, se está haciendo un gran esfuerzo para mejorar su rendimiento a través de diferentes técnicas aplicadas durante la fabricación del sensor. En este artículo se presenta una técnica novedosa para mejorar el rendimiento de los FSRs; el método puede aplicarse a sensores ya fabricados, lo cual es un claro beneficio del procedimiento propuesto. El método se basa en conducir los sensores con un oscilador 555 astable modificado, en el cual la frecuencia de oscilación se ajusta a partir de la capacitancia y resistencia del sensor. Dado que la capacitancia y resistencia del sensor tienen signos opuestos en la característica de deriva, el circuito de conducción proporciona mediciones de fuerza auto-compensadas durante períodos de tiempo prolongados. También se probó la viabilidad del circuito de conducción para reducir la histéresis y evitar la degradación de la sensibilidad. Con el fin de obtener resultados representativos, las mediciones experimentales de este estudio se realizaron sobre ocho sensores FlexiForce A201-25.
Descripción
Los Resistores de Sensado de Fuerza (FSRs) están fabricados a partir de una mezcla de nanopartículas conductoras dispersas en una matriz de polímero aislante. Los FSRs muestran grandes cantidades de histéresis y error de deriva, pero actualmente, se está haciendo un gran esfuerzo para mejorar su rendimiento a través de diferentes técnicas aplicadas durante la fabricación del sensor. En este artículo se presenta una técnica novedosa para mejorar el rendimiento de los FSRs; el método puede aplicarse a sensores ya fabricados, lo cual es un claro beneficio del procedimiento propuesto. El método se basa en conducir los sensores con un oscilador 555 astable modificado, en el cual la frecuencia de oscilación se ajusta a partir de la capacitancia y resistencia del sensor. Dado que la capacitancia y resistencia del sensor tienen signos opuestos en la característica de deriva, el circuito de conducción proporciona mediciones de fuerza auto-compensadas durante períodos de tiempo prolongados. También se probó la viabilidad del circuito de conducción para reducir la histéresis y evitar la degradación de la sensibilidad. Con el fin de obtener resultados representativos, las mediciones experimentales de este estudio se realizaron sobre ocho sensores FlexiForce A201-25.