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幾乎零成本!教你如何用Arduino自製壓力感測器

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

  1. 把軟性發泡材料切成小塊來使用。

    將軟性發泡材料裁切小塊

  2. 用鉛筆把厚紙板塗黑。

    用鉛筆塗黑厚紙板

  3. 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。

    摩擦沾染鉛筆粉末

  4. 將兩條單芯線的外層剝掉約三公分,讓其中的銅芯露出。

    剝線約三公分

  5. 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。

    剪裁底板

  6. 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。

    黏貼單芯線

  7. 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。

    將素材都組合在一起

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:

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vMaker編輯部

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