フレキシブルレジスタ:知っておくべきことすべて

電子愛好家として、私たちは固定値の抵抗器から大きな従属抵抗器まで、さまざまな抵抗セルの展示に出くわしました。また、プロジェクト、電子アプリケーション、スキルレベルの種類ごとに、さまざまな抵抗器の分類が存在します。

ただし、この記事では、フレキシブル抵抗器という 1 つのタイプのみに焦点を当てます。

全体として、柔軟な抵抗器の概念はロケット科学ではありません。さらに、この柔軟な基板をプロジェクトに使用したり、作成したりするのに問題はありません.さらに、柔軟な抵抗器、その仕組み、および Arduino での使用方法について知っておく必要があるすべてのことを説明します。

いいですね？それでは、早速始めましょう!

柔軟な抵抗器とは?

単純なフレックスセンサーとしても知られる柔軟な抵抗器は、その名前が示すように曲がります。

つまり、この抵抗器は、曲げるたびに抵抗容量を変えることができます。さらに、このセンサーデバイスは、次のようなさまざまな分野で働く人々に最適です。

角変位測定
柔軟な記憶装置
医療機器

医療機器およびデバイス

抵抗セルアーキテクチャ
フレキシブルエレクトロニクス

ランダムアクセスメモリ

PC ランダムアクセスメモリ

柔軟なワイヤー抵抗器
モーションセンシングゲームの開発
有機メモリデバイス
ロボット工学

オートメーションロボットアーム

不揮発性メモリアプリケーション

間違いなく、柔軟な抵抗器の用途は無限大です。

さらに、フレキシブル接続ワイヤ抵抗器には、2.2 インチと 4.5 インチの 2 つの一体型コンポーネント (サイズ) があります。寸法は同じではありませんが、基本的な機能は同じです。同様に、抵抗のレベルに基づいて柔軟な抵抗器を分割できます。したがって、高抵抗センサー、低抵抗センサー、中抵抗センサーがあります。

フレキシブル PCB 上の柔軟な抵抗器

抵抗器には、単方向と双方向の 2 つの分類があります。

基本的に、単方向フレックスレジスタは一方向にのみ曲げることができます。しかし、それだけではありません。抵抗器を反対方向に回そうとすると、抵抗器が損傷します。一方、双方向抵抗器は両方向に曲げることができます。したがって、実際の抵抗や基板の歪みはありません。

さらに、フレキシブル抵抗器には曲げ限界があります。この曲げ限界を超えると、高密度の全有機メモリセルアレイが付属していても、フレックスレジスタが損傷する危険があります。

このことを念頭に置いて、セルが優れた書き換え可能なスイッチング特性を示すタイプを選択するのが最善です。最も重要なことは、柔軟な密度のニーズに最適な細胞密度のものを選択することです。ここでは、2.2 インチの柔軟な抵抗器に焦点を当てます。これには、隣接するセルとセルの密度が付属しています。

このため、2.2 インチの柔軟な抵抗器とそのセル干渉の仕様について詳しく説明します。

まず、2.2 インチフレキシブルの抵抗は 10k オームで、許容範囲は +/-30% です。言い換えれば、2 つの同様のフレックスレジスタは、角度のある曲げ角度や高度なセルアーキテクチャに対して同じ耐性を持たない可能性があります。実際、この変数は設計をスケーリングする際に重要になります。

最良の部分は、センサーデバイスのライフサイクルが長いことです。また、摂氏-35度から+80度の温度範囲に耐えることができます。さらに、その最大電力と連続電力はそれぞれ 1 ワットと 0.5 ワットであり、漏れ電流はありません。

フレックスレジスタの仕組み

この有機電子デバイスがどのように機能するかを説明する前に、ピンの構成方法を学ぶことが不可欠です。柔軟な抵抗器は、ピンと呼ばれる 2 つの端子を持つデバイスです。

他の抵抗器とは対照的に、極性端子 (ダイオード) がありません。

ターミナルダイオードのアイコン

したがって、プラスもマイナスもありません。 P1 と P2 (ピン 1 とピン 2) を構成する方法は次のとおりです。

P1 を正の電源に接続し、P2 を接地源に接続できます。

仕組み

柔軟な抵抗器を機能させるには、2 つのプラスチック基板フィルムの間に導電性インクが必要です。次に、導電性インクの両面に電極 (ダイオード材料) を配置します。微細な粒子は、導電性インクを導電性にするものです。

繰り返しになりますが、フレックスセンサーを線形に保つと、標準的な抵抗値になります。しかし、45度と90度の角度で曲げると、抵抗は通常の2倍と4倍にもなり、センサーが活性物質になります。つまり、柔軟な抵抗器は、曲げ角度に応じて抵抗値を変更します。

厚紙の柔軟な抵抗器とコンデンサー

フレックスレジスタの基本設計

基本的なフレックスレジスタの設計

上の図は、R1 が固定抵抗器で、フレックス抵抗器が可変抵抗器として機能することを示しています。さらに、Vo は電圧出力とフレックスレジスタ全体の電圧を表します。

そう;

Vo =VCC (Rx/(R1+Rx))

Rx =フレックス抵抗器の抵抗

明確にするために、フレックス抵抗器を曲げると、終端抵抗が増加します。したがって、分圧回路に影響を与えます。さらに、これにより、Flex 抵抗の両端の電圧降下が増加します。さらに、屈曲度が上がるたびに、Vo は直線的に増加します。

Arduino でフレキシブルレジスタを使用する方法

柔軟なセンサーを Arduino ボードに接続するのは非常に簡単です。まず、47K プルダウンを柔軟な抵抗と直列に接続して、分圧回路を作成できるようにします。次に、プルダウン抵抗とフレキシブル抵抗の間のポイントを Arduino ボードの A0 ADC 入力に接続します。

Arduino ボードに接続された柔軟な抵抗を示すベクトル図

たとえば、これは Arduino 有機材料を使用したフレックスレジスタの簡単な角度検出プロジェクトです。ボードに 3 つの LED ライト (赤、緑、青) を接続します。ここで、抵抗器が線形の場合、青い光が輝きます。 45 度の角度に曲げると、緑色のライトが点灯します。同様に、45 度以上曲げると赤いライトが点灯します。