本教學文為【黃信惠的瘋狂教室】頻道的熱門教學影片 – 零成本取代壓力感測器,讓Arduino的初學者或有興趣的朋友,可以輕鬆入門,快速製作出幾乎不用成本就可以取代上百元的壓力感測器喔。
市面上販售的壓力感測器通常為薄膜式的壓力感測器,依據其面積大小,價格區間大約都落在兩三百元以上。不僅價格偏高,還需要焊接才有辦法使用,這種情況對於初學者來說無疑是額外的負擔。而要如何運用身邊隨處可見的素材,製造出便宜又好用的壓力感測器就是本文的重點。
材料清單
要準備的有:
- 一塊巧拼,或是相似的軟性發泡材料
- 一支鉛筆
- 一把剪刀
- 一捲膠帶
- 一片厚紙板
- 兩條單芯線
- 一張名片,或是類似硬度的紙板
製作步驟
- 把軟性發泡材料切成小塊來使用。
- 用鉛筆把厚紙板塗黑。
- 拿裁切好的軟性發泡材料去摩擦塗黑的厚紙板,讓材料的其中一側均勻的沾染鉛筆粉末,並且盡可能的去沾染,讓更多的鉛筆粉末留在材料上。而在選材上之所以選擇厚紙板,是因為影印紙或廣告紙的轉印效果並不是十分的理想。
- 將兩條單芯線的外層剝掉約三公分,讓其中的銅芯露出。
- 將準備好的名片依據裁切好的軟性發泡材料的寬度進行剪裁。
- 將單芯線黏貼在底板上。在黏貼的時候,兩條線需要保持平行,中間的間隔約一到兩公分。
- 將軟性發泡材料黏在底板上,沾染石墨的那一面要對著兩條單芯線所露出的銅芯。
只需要簡單得七個步驟,就可以做出一款好用的壓力感測器,不僅成本低廉,效果還不亞於市面上販售的薄膜式壓力感測器!
原理說明
在製作壓力感測器時,最不可或缺材料就是鉛筆。因為在鉛筆的筆芯中有個重要的成份 — 石墨。石墨因為它導電性的特徵,才能夠成為我們在製作壓力感測器的關鍵性材料。
石墨雖然具有導電性,但是它的電阻其實相當的高。所以當我們在發泡材料上施加壓力時,電阻值就會變小,施加的力度愈大,電阻值就會愈小。這款壓力感測器就是以此來感測壓力的數值。
製作出來的壓力感測器是透過泡棉的變形來感應數據的起伏,但因為泡棉本身的特性,導致在按壓與放開時,數據會有一些微小的變化。所以在將數據導入電腦時,這一點是需要特別注意的。
這款壓力感測器的數值雖然穩定,但是它非常容易受到外界電磁環境的干擾。在操作的時候無論是電腦充電或是燈具的靠近,都會造成數據的波動。所以自己在操作時如果發現數據不正常的跳動,很有可能就是受到附近的電器的干擾,只需要遠離干擾源或是關閉附近的電器就可以了。
詳細內容,還請觀看信惠老師的教學影片: