Ada banyak hukum fisika yang didasarkan pada konsep Gaya. Gaya, ketika diterapkan pada benda bermassa m, mengubah kecepatan benda. Ada banyak konsep yang berkaitan dengan gaya seperti gaya dorong, tarikan, dan torsi. Saat diterapkan pada suatu objek, gaya dorong meningkatkan kecepatan objek, sedangkan Drag menurunkan kecepatan dan Torsi menghasilkan perubahan kecepatan rotasi objek. Ketika ada distribusi gaya yang seimbang pada benda, tidak ada percepatan yang terlihat. Dengan kemajuan teknologi, diperkenalkan sensor yang dapat membantu untuk memantau gaya, yang dikenal sebagai Sensor Gaya.
Apa itu Sensor Kekuatan?
Sir Franklin Eventoff, pada tahun 1970-an, menemukan beberapa material, ketika terkena gaya, dapat mengubah nilai resistansinya. Bahan-bahan ini dikenal sebagai Resistor Penginderaan Kekuatan. Material ini digunakan untuk menghasilkan sebuah sensor yang dapat mengukur Force. Sensor Gaya adalah sensor yang membantu mengukur jumlah gaya yang diterapkan pada suatu benda. Dengan mengamati jumlah perubahan nilai resistansi resistor penginderaan gaya, gaya yang diterapkan dapat dihitung.
Sensor Kekuatan
Prinsip bekerja
Prinsip kerja umum Sensor Gaya adalah mereka merespons gaya yang diterapkan dan mengubah nilainya menjadi kuantitas yang dapat diukur. Ada berbagai jenis Sensor Kekuatan yang tersedia di pasaran berdasarkan berbagai elemen penginderaan. Sebagian besar Sensor Gaya dirancang menggunakan Resistor Penginderaan Kekuatan. Sensor ini terdiri dari film penginderaan dan elektroda.
Prinsip kerja resistor penginderaan gaya didasarkan pada properti 'Resistensi Kontak'. Resistor penginderaan gaya mengandung film polimer konduktif yang mengubah resistansinya dengan cara yang dapat diprediksi ketika gaya diterapkan pada permukaannya. Film ini terdiri dari, sub-mikrometer berukuran, partikel konduktor listrik dan non-konduktor yang disusun dalam sebuah matriks. Ketika gaya diterapkan ke permukaan film ini, partikel mikrosized menyentuh elektroda sensor, mengubah resistansi film. Jumlah perubahan yang disebabkan nilai resistansi memberikan ukuran jumlah gaya yang diterapkan.
Untuk meningkatkan kinerja resistor Force-Sensing berbagai upaya sedang dilakukan dengan berbagai pendekatan seperti, untuk meminimalkan drift polimer berbagai konfigurasi elektroda sedang diuji, pengujian dengan sensor dengan mengganti polimer dengan bahan baru seperti karbon nanotube, dll….
Aplikasi Sensor Gaya
Kegunaan utama dari sensor Gaya adalah untuk mengukur besarnya gaya yang diterapkan. Ada berbagai jenis dan ukuran sensor gaya yang tersedia untuk berbagai jenis aplikasi. Beberapa aplikasi sensor gaya yang menggunakan resistor penginderaan gaya termasuk tombol penginderaan tekanan, pada alat musik, sebagai sensor pendudukan mobil, pada tungkai buatan, pada sistem pronasi kaki, augmented reality, dll….
Contoh Sensor Gaya
Ada banyak jenis sensor gaya yang tersedia untuk berbagai jenis aplikasi. Beberapa contoh sensor gaya adalah Memuat sel , sel beban pneumatik, sel beban kapasitif, sel beban pengukur regangan, sel beban hidraulik, dll…
Selain sensor gaya, ada juga kategori Transduser gaya. Perbedaan utama antara sensor gaya dan transduser gaya adalah bahwa transduser mengubah jumlah gaya yang diukur atau diterapkan menjadi sinyal keluaran tegangan listrik kecil yang dapat diukur. Sedangkan keluaran dari sensor Gaya bukan berupa tegangan listrik.
Keuntungan FSR
Strain gauge load cell merupakan sensor gaya sekaligus sebagai transduser gaya. Jika dibandingkan dengan semua sensor gaya lainnya, sensor gaya dengan resistor penginderaan gaya memberikan berbagai keunggulan seperti ukurannya yang kecil, biaya rendah, dan ketahanan guncangan yang baik. Karena ukurannya yang kecil, mereka digunakan dalam elektronik portabel dan interaksi seluler yang ditingkatkan. Kerugian utama dari sensor ini adalah presisi yang rendah karena pengukurannya berbeda 10%.
Sensor gaya berbasis resistor penginderaan kekuatan juga dikenal sebagai FSR. Sensor FSR digunakan dalam sistem transportasi untuk mengukur jumlah tekanan yang diterapkan pada barang saat mengangkutnya dari satu tempat ke tempat lain. Fungsi FSR dapat diubah dengan mengubah properti resistor penginderaan gaya.
Resistor penginderaan gaya memerlukan antarmuka kecil dan dapat bekerja di lingkungan yang tidak bersahabat. Di sini partikel konduktor dan non-konduksi kecil diformulasikan untuk mengurangi ketergantungan suhu pada sensor, meningkatkan daya tahan permukaan sensor dan memperbaiki sifat mekaniknya.
Dengan kemajuan teknologi, saat ini sensor memainkan peran penting dalam mengukur berbagai fenomena fisik. Ukurannya yang kecil, daya tahan tinggi membantu kami menggunakannya dalam elektronik portabel. Hari ini, sensor tersedia untuk mengukur stres, tekanan, suhu, warna, dll… The resistor penginderaan paksa dipatenkan pada tahun 1977. Apa satuan Angkatan dalam SI?
