Sensor de Fuerza o Presión MF01
Este sensor de fuerza o presión autoadherible es ideal para detectar una fuerza aplicada en la membrana. Básicamente, al detectar una flexión en la membrana el sensor cambia su resistencia interna. Este sensor esta fabricado de 2 capas separadas por un espaciador, cuanto más se presiona, por ejemplo, más puntos de elemento activo tocan el semiconductor. Por lo tanto, esto hace que la resistencia disminuya. Cuando no es presionado, su resistencia es de aproximadamente 20 MΩ. Su rango de presión varía de 30 gramos a 1 Kg. Por lo que basta con ponerlo en un divisor de tensión, para poder medir la salida en voltaje con algún ADC.
Este sensor de fuerza lo puedes encontrar en nuestra pagina oficial https://hetpro-store.com/sensor-de-presion-fuerza-mf01/. Los demás materiales se listan a continuación.
Ventajas del sensor
Estos sensor de fuerza son de bajo costo, funciona con cualquier tarjeta de desarrollo o microcontrolador con etapa de ADC. Tiene una extensión que termina en dos puntas que se pueden soldar cómodamente. Es muy sencillo de utilizar y puede tener multitud de aplicaciones en muchos proyectos electrónicos. Sirve para la mayoría de las aplicaciones sensibles al tacto. Puede utilizar cualquier fuente de alimentación ya que utiliza menos de 1 mA de corriente. En resumen, con este dispositivo podemos medir una fuerza proporcional a la presión generada sobre el sensor.
Desventajas del sensor
Estos sensores son raramente precisos. Así que, básicamente, cuando se utiliza este sensor sólo se debe esperar para obtener “rangos” de respuesta. Tal sensor de fuerza pueden detectar el peso, pero son una mala elección para detectar exactamente cuántas libras de peso hay en ellos.
Especificaciones del sensor
- Fuerza de actuación: 30g min.
- Rango de sensibilidad: 30 a 10,000g.
- Repetitividad: 5%.
- Resistencia sin carga: 20 MOhms.
- Histéresis: 10%.
- Tiempo de respuesta: <1ms.
- Rango de temperatura: -30ºC a 70ºC.
- Ancho: 0.05 mm.
- Rendimiento: 100 KΩ (presión ligera) a 200Ω (máx. presión)
- Gama Fuerza: 0 a 20 libras (0 a 100 Newtons)
Sensor de Fuerza o Presión con Arduino UNO
En primer lugar, el objetivo de esta práctica es verificar la funcionalidad del sensor de presión. La fuerza se convierte en un cambio de resistencia, como resultado variamos la intensidad de un LED. Esta intensidad, finalmente es dependiente de la presión en el sensor.
Materiales
- 1 LED
- 1 Protoboard
- Cable UTP o Dupont
- Tarjeta Arduino UNO
- Resistencia de 10 KΩ
- Sensor MF01 (Fuerza o Presión)
- Resistencia de 220Ω o 330Ω (De preferencia para no dañar el Led)
La conexión del sensor de presión, el LED y sus respectivas resistencias con el Arduino, se observan en el siguiente diagrama. Además siempre podemos considerar cambiar la entrada por otro canal de ADC y la salida por otro canal de PWM.
Diagrama de Conexión.
Como muestra en el diagrama, el cable rojo representa VCC que va conectado en el pin de 5V del Arduino, el cable negro a GND, los cables amarillos son de señal, al pin A0 (Sensor) y el pin 6 (LED). Por lo tanto, el sensor de fuerza o presión conectado a Arduino UNO quedará como se muestra en la figura representativa.
Programa en C++ para Sensor de Presión o Fuerza, en Arduino UNO
Una vez conectado el sensor de presión o fuerza a Arduino UNO, como consecuencia, el siguiente paso será realizar un programa que modifique la intensidad del LED con la presión o fuerza aplicada en el sensor. Finalmente que muestre el dato obtenido por el puerto serial, de esta forma podremos verificar que los componentes funcionan correctamente.
Primeramente, en caso de no tenerlo, instalaremos los drivers necesarios, instalaremos el IDE de desarrollo de Arduino y conectaremos Arduino al PC por el puerto USB. Por otra parte, a continuación escribiremos o copiamos el siguiente programa en nuestro IDE:
Lo compilaremos para verificar que la sintaxis del código C++ es correcta, para ello pulsaremos el botón “Verificar”. Si el código es correcto devolverá “Compilación Terminada”, si hay algún error en el código lo indicará.
Una vez verificado el código pulsaremos en el botón “Cargar” para enviar el programa a Arduino UNO. Si Arduino está correctamente conectado al PC por el puerto USB, el programa será subido y el IDE de Arduino mostrará “Carga Terminada”
IDE Arduino
Pruebas con sensor
En primer lugar, si tenemos correctamente conectado el sensor de presión a la tarjeta Arduino y si el programa enviado es correcto, los datos actuales aparecen en la ventana de puerto serial. Esto se puede observar por consiguiente en la siguiente figura.
Vista de Monitor Serial
¿Cómo se mide la fuerza / presión con este Sensor?
Como hemos dicho, la resistencia del sensor cambia con respecto a presión. Cuando no hay presión, el sensor se parece por lo general a una resistencia infinita (circuito abierto), ya que la presión aumenta, la resistencia disminuye. Este gráfico indica aproximadamente la resistencia del sensor en diferentes mediciones de la fuerza. (Ten en cuenta que la fuerza no se mide en gramos y lo que realmente quiere decir es Newtons * 100) de hecho.
Por otro lado, cabe mencionar que la figura previa es logarítmica en ambos ejes. No obstante el comportamiento se puede considerar una recta, sin embargo no se comporta como tal. Por ese motivo, a continuación se presenta una tabla con valores tomados. Como resultado podemos observar que la variación no es lineal.
Fuerza (lb) | Fuerza (N) | Resistencia Sensor | Corriente a través del sensor | Voltaje a través del sensor |
Ninguno | Ninguno | Infinito | 0 mA | 0V |
£ 0.04 | 0,2 N | 30 KΩ | 0,13 mA | 1,3 V |
£ 0.22 | 1 N | 6 KΩ | 0,31 mA | 3,1 V |
2,2 libras | 10 N | 1 KΩ | 0,45 mA | 4,5 V |
| 22 libras | 100 N | 250 Ω | 0,49 mA | 4,9 V |
Si requiriera un sensor de fuerza muy preciso que tipo de sensor requeriria ? super el ejemplo 🙂
Erick, mas que nada que rango requieres? de ahi veriamos, pero si estas en el rango de las decentas a miles de gramos, te recomiendo las galgas extensiometricas o celdas de carga. Saludos
Hector buenos días, necesito un sistema como el mencionado aquí listo para trabajar y que tenga capacidad para 600N
este no te va a servir. porque detecta hasta 100newtons
Hector, como consigo un sistema como el que se anuncia aquí trabajando y que se ajuste a 600N
Leonardo, quizas una galga extensiometrica te vendria mejor, ya 600N son algo considerable de fuerza.
Buenas tardes, esta demasiado bueno tu tutorial, felicitaciones.
mi consulta es la siguiente, yo requiero hacer lo mismo del tutorial pero con una interfaz gráfica mas amigable, me explico.
la idea es que no me muestre un dígito tras otro, si no una pantalla que cambie de dígito en un textbox, es posible hacer eso? y que programa se debe utilizar, de antemano muchas gracias, saludos.
René claro que si se puede, te recomiendo netbeans, processing, visual basic, checa esas 3 en internet y seguro encontraras lo que buscas. Saludos
Como adquiero este paquete desde Barcelona?
Que precio tiene?
Sergio estamos en Guadalajara, México. Enviarlo, si lo podemos hacer pero quizás te convenga comprarlo por allá, nosotros manejamos envíos internacionales en aproximadamente 55USD por DHL. Saludos
Hola, disculpa hay algún otro sensor que recomiendes que sea más preciso, manejo pesos de 0 a 5 kilos máximo, pero si necesito precisión.
Gracias 😀
Lupita, este se usa mas que nada para detección de fuerzas como en asientos, sillas o mecanismos de presión. Si lo que quieres es “medir” te recomiendo una galga extensiometrica o celda de carga, visita nuestra pagina http://www.hetpro-store.com y ge a la sección de sensores, fuerza y deflexión. Saludos
Buen día Hector quiero desarrollar un manómetro digital para colocarlo en cilindros de presión pero no tengo conocimiento del campo digital…. tu me puedes ayudar para desarrollar un manómetro digital ad-hoc a mi proyecto?
Gustavo, para proyectos puedes mandar un correo a hector.torres@hetpro.com.mx, podría ser óptico el módulo. Saludos
hola buen dia me parese interesante, quisiera saber si el sensor detecta 15kg de masa
Hola que tal, no, solo hasta 1kg, para 15 kg te recomiendo una celda de carga o galga extensiometrica. Aquí puedes encontrar algunas: https://hetpro-store.com/fuerza-y-deflexion/
Buen día Hector, está muy bueno el tutorial, me gustaría saber es que si es posible convertir en una imagen (silueta) de mi mano que ejerza presión sobre una superficie.
No Jorge, pero lo que puedes hacer es poner unos 2 o 3 sensores en diferentes partes de la mano. Saludos
hola queria saber que pasa si peso algo que supere el maximo, de todas maneras arduino lee 5v
Se satura Ivan, esto es que no te va a dar más voltaje simplemente se mantiene en el voltaje máximo, no te daña el Arduino. Saludos.
cual es el valor real??????
Hola que tal, valor real a que te refieres?
Lo que monitor serial arroja, que valor es? que unidades son?
Bits del ADC de un rango de 0 a 1024, checa la instrucción analogRead https://www.arduino.cc/en/Reference/AnalogRead
Buenas tardes, el tutorial es excelente, pero como podria hacer un sensor de presion diferencia con un fuelle igual en arduino?…
Isamar, no entendí tu pregunta, podrías detallar que es lo que necesitas?.
Hola. Necesito que el sensor mande una señal positiva cuando llegue a 1kg, ¿cómo puedo hacerlo? ¿Qué función tengo que usar? Serian las 2.2lb
Revisar con una comparación con el ADC, por ejemplo si cuando pones 1kg te da 800 cuentas en el ADC, puedes poner el código if(adc_dato >= 800){ Activa el pin en alto por 1 segundo } else { nada }
hola, tienes alguna ecuación o función que entregue el peso ya sea en libras o kilogramos a partir del voltaje entregado? porfavor, te agradecería,
saludos
Franco, revisa la ultima figura del tutorial, vienen una grafica que dice resistencia contra fuerza, puedes meter los datos a una tabla de excel, y generar un ajuste polinomial (no regresión lineal ya que no es lineal) y extraer los coeficientes del polinomio para generar la ecuación.
Excelente el tutorial.
Estoy pensando en utilizar un sensor como este (o un poco más grande) para que cuando detecte una presión por mas de 3 segundos, me envíe un SMS (mensaje de texto).
Crees que sea posible, que componentes necesitaría y en que lenguaje de programación se podría ?
Un cordial saludo
Oscar, clar que se puede, solo necesitas este módulo que se programa igual en arduino 1190.00 MXN. https://hetpro-store.com/gsm-gprs-shield-simcom-sim900/
Muchas gracias. Voy a intentarlo y seguramente tendré dudas que te consultaré.
Hola me gustaría saber si tiene un sensor tan preciso como para medir la fuerza con la que se fractura un huevo, ya sea un sensor de fuerza o una gala.
No estoy familiarizado con la fuerza que se requiere para fracturar un huevo, pero casi con seguridad este sensor si te detecta una variación en ese rango.
Hola Hector te queria consultar si este sensor sirve para cuando se deja de aplicar peso a una superficie envie una señal para que se dispare una alarma, es para controlar el robo de cajas en un deposito. Muchas gracias
Si te sirve Alejandro, justamente una buena aplicación. Saludos.
¿Como seria el código en arduino si sustituimos el sensor de fuerza por un manómetro de presión con salida de rs232?
Ver Manometros Crystal en http://www.ametekcalibration.com
hola tocayo como podria hacer para que la lectura o las variaciones del sensor o de una galga puedan leerse en un display
Hola buen dia puedes utilizar los tutoriales que tenemos, pero una manera seria almacenar la lectura y representarla en el display en algun codigo ya sea binario por ejemplo dentro de algun ciclo
Excelente post, muy didáctico e ilustrativo. ¿Què simulador me recomiendas para poner en pràctica lo aprendido? Saludos y de ante mano muchas gracias.
Hola gracias por tus comentarios, existe una gran variedad de simuladores, los mas usados podrian ser multisim, proteus o fritzing, saludos
Viene alguna placa sensora para registrar los puntos de presion de la planta del pir
Hola buen dia de PIR contamos con este sensor https://hetpro-store.com/octopus-sensor-pir/ https://hetpro-store.com/sensor-de-movimiento-pir/ https://hetpro-store.com/sensor-piroelectrico/
Perdon para sensar la presion de la planta del pie que puedo utilizar
No manejamos uno para toda la planta, sin embargo podrias poner varios de estos.
Hola!,
Quisiera saber si este sensor de presión me sirve para crear una báscula de cocina para pesos entre 1 y 1000 gramos.
¿Qué tan presiza alcanzaría a ser?
Gracias, muy buen artículo.
Gracias por tu comentario, si gustas te paso un enlace donde puedes ver mas productos y sus caracteristicas https://hetpro-store.com/fuerza-y-deflexion/
Hola, tengo una duda, si tengo que hacer un sensor de presión pero para que detecte los psi de una llanta, en este caso una llanta de una bicicleta, como tengo que adaptar el código de arduino que hiciste para detectar dicha presión? y que material tendría que añadir
*usaria el mismo sensor de presión para la llanta
Hola buen dia, este sensor no te podra medir esas unidades es para detectar una fuerza aplicada en la membrana.
Hola, buenos dias. Me gustaria saber como pasar a una SD al mismo tiempo datos de diferentes sensores de arduino como por ejemplo temperatura y presion en una misma programación.
Tenemos un tutorial que podria servir trata de almacenar datos en una SD
Hola,
Te escribo desde Medellín – Colombia.
Pregunta, hay alguna forma de detectar con qué presión es accionado un botón.
Tengo un proyecto de hacer un controlador MIDI, pero requiero “sentir” con qué intención son presionadas las teclas.
Hola saludos, tenemos productos que te pueden dar ese dato https://hetpro-store.com/fuerza-y-deflexion/
hola, me gustaria saber si puedo conectar de esta misma manera varios frs utilizando variod puertos analogicos. he hecho una prueba y no ha funionado bien
¿Será posible que ocupe este sensor para medir fuerza en una tubería de pvc que lleva agua? es decir, ¿Puede sumergirse en agua para medir la fuerza que ejerce dentro de la tubería?
Marco, de acuerdo a la hoja de datos dice que no, por lo que te recomiendo poner un recubrimiento impermeable entre el paso del agua y el sensor. Saludos.
Hola disculpa necesito que mi sensor arroje datos de presion aplicada desde un aduino Fio.. seria el mismo codigo? ademas no necesito la parte de el led y simplemente quite todo del código que tenga que ver con el led pero aun asi el puerto serial no me arroja ningun resultado solo 0
Juan, si tiene que ser prácticamente igual. Saludos.