背景

FSR（力敏電阻）傳感器根據施加到其上的力或壓力按比例更改其電阻。 可以將FSR傳感器布置在由行和列組成的網格或陣列中，并且此布置可用于計算X軸上的位置或Y方向以及Z方向上的力，因此稱為3D矩陣傳感器。使用專用硬件，可以掃描FSR矩陣傳感器的行和列，并確定施加在陣列中每個交叉點上的力。 然后，硬件可以將該信息傳輸到PC或筆記本電腦，在其中可以繪制原始數據并將其用作壓力圖或進行分析以確定各個觸摸位置的質心和作用力

硬件

Tangio開發了定制的硬件和傳感器演示器解決方案，可對16x24矩陣傳感器進行高速掃描。 然后可以使用Tangio的surface.exe軟件可視化硬件/傳感器的輸出。

3D矩陣演示器單元使用Mirochip PIC32微控制器，該微處理器處理直接應用于PCB頂部表面的Tango TPE-920矩陣傳感器的數據。 該板由Micro-USB連接器供電，該Micro-USB連接器還將10位串行數據傳輸到PC或筆記本電腦.Tangio提供的自定義軟件可以將該數據顯示為3D或2D記錄和/或表面圖。

傳感器設計

演示器單元上的TPE-920矩陣傳感器可從Tangio購買，作為現成的傳感器。 傳感器由圖形層，頂部傳感層（即傳感行），間隔層，底部傳感層（即傳感列）和安裝粘合劑層組成。 這些層中的每一個都使用各種子層來構造。

TPE-920矩陣傳感器已針對3D矩陣演示器進行了優化，但是請注意，每個用戶的預期應用都有其獨特的約束條件和要求，因此在大多數情況下需要定制的傳感器解決方案。 從新穎的樂器到創新的醫療傳感器，Tangio已針對各種獨特的3D力感測應用優化了傳感器設計，構造，材料和布局。

原理圖

TPE-920矩陣傳感器通過5個8位LIF連接器（2個行連接器和3個列連接器）連接到3D矩陣演示器PCBA。 連接器的針腳分配如下：

*ROW1至ROW16連接到ADC引腳

*col1至col24連接到GPIO引腳，這些引腳可以配置為具有最大15 mA源電流的高阻抗（HiZ）端口或低阻抗驅動器端口。

*RES_ROW1至RES_ROW16通過4.7K下拉電阻連接至GPIO引腳，這些GPIO引腳可配置為高阻抗（HiZ）端口或具有最低20mA灌電流的低阻抗驅動器端口

SR矩陣      16行*24列

傳感器間距     5mm

感應區域      120mm*80mm

驅動力        50g

掃描速度     每個單元> 15kHz（用于16x24矩陣的40hz全傳感器）

電阻范圍     100k歐姆-100歐姆

AD轉換壓力   10bit（1024）

力分辨率

使用說明

3D矩陣演示器通過USB傳輸串行數據。 為了記錄和顯示此數據，用戶必須首先在計算機上安裝自定義軟件包“ Surface”。

1）下載surface.zip并安裝surface.exe（PC）或surface.dmg（Mac）。

2）通過USB（串行端口）將Matrix NEO 16x24硬件/傳感器連接到計算機。

3）運行Surface程序，從下拉列表中選擇正確的串行端口，然后單擊“開始”。

4）連接后，按Matrix NEO傳感器即可查看力數據的3D圖形表示。

5）要更改圖形的視圖，請右鍵單擊并拖動。 您還可以將圖形右側的設置更改為您喜歡的樣式或模型（單擊顏色托盤以引入顏色漸變，如上所示）。

6）范圍和靈敏度可以使用圖表右側的滑塊進行調整。

7）要選擇某些點，請進入選擇窗口，然后單擊項目，然后在圖形上選擇任意點以查看其數據。

8）選擇一個點后，要查看列或行切片（2D-視圖），請單擊“行切片”或“列切片”。