ALGORITMO DE PROCESAMIENTO DE DATOS PARA SENSORES DE FUERZA RESISTIVOS (DATA PROCESSING ALGORITHM FOR RESISTIVE FORCE SENSORS)
Resumen
En este trabajo se presenta un algoritmo de procesamiento de datos y una interfaz de usuario para sensores de fuerza resistivos en un rango de baja presión, con el objetivo principal de implementarse en nuevos dispositivos resistivos. El algoritmo se desarrolló en el software LabVIEW debido a las funcionalidades que posee y su compatibilidad con múltiples tarjetas de adquisición de datos disponibles en el mercado; así mismo, permite la modificación de la ecuación característica del sensor de prueba, por lo que podría adaptarse a diferentes sensores de fuerza resistivos. Se presentan los resultados obtenidos de un sensor de fuerza resistivo comercial FSR406 utilizando diferentes niveles de calibración en la etapa de acondicionamiento de la señal, junto con un dispositivo de adquisición de datos NI-USB 6008 que posee compatibilidad directa con el software utilizado por comunicación serial.
Palabras Clave: Algoritmo, Fuerza, Interfaz, LabVIEW, Sensor.
Abstract
In this work a data processing algorithm and a user interface for resistive force sensors in a low-pressure range are presented with the main objective of implementation in new resistive devices. The algorithm was developed in LabVIEW software due to its functionalities and its compatibility with multiple data acquisition boards available on the market; as well as allowing the modification of the characteristic equation of the test sensor, thus adapting to different resistive force sensors. The results obtained from a commercial FSR406 resistive force sensor using different calibration levels in the signal conditioning stage are presented together with an NI-USB 6008 data acquisition device that has direct compatibility with the software used for serial communication.
Keywords: Algorithm, force, interface, LabVIEW, sensor.
Texto completo:
534-546 PDFReferencias
Ababou, A., Ababou, N., Chadli, S., & Dabou, R. (2008, October). Accuracy improvement of large area flexible piezoresistive digital tactile array sensing system. In SENSORS, 2008 IEEE (pp. 1048-1051). IEEE.
Agraz, J., & Pozos, R. (2013, September). LabVIEW based control software for finger force sensor instrumentation design. In 2013 IEEE AUTOTESTCON (pp. 1-6). IEEE.
Apichatbanlue, U., & Suksawat, B. (2011, October). Data acquisition system for main cutting force measurement in turning operation. In 2011 11th International Conference on Control, Automation and Systems (pp. 1003-1005). IEEE.
Boujamaa, E. M., Alandry, B., Hacine, S., Latorre, L., Mailly, F., & Nouet, P. (2010, May). A low power interface circuit for resistive sensors with digital offset compensation. In Proceedings of 2010 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (pp. 3092-3095). IEEE.
Eaton, W. P., & Smith, J. H. (1997). Micromachined pressure sensors: review and recent developments. Smart Materials and Structures, 6(5), 530.
George, B., Roy, J. K., Kumar, V. J., & Mukhopadhyay, S. C. (Eds.). (2017). Advanced Interfacing Techniques for Sensors: Measurement Circuits and Systems for Intelligent Sensors (Vol. 25). Springer.
Hernández, A., Farah, L. E., Ramírez, J., & Charry, E. (2015). Nuevo algoritmo de compensación térmica para sensores de presión piezorresistivos basado en la aproximación lineal por segmentos. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería, 31(4), 246-256.
Huang, Y., Zhao, X., Yang, Q., Wu, S., & Liu, C. (2012, June). Flexible tactile sensor system for robot skin based on Labview. In 2012 IEEE International Conference on Information and Automation (pp. 563-567). IEEE.
Marco Colás, S. (1993). Optimización de sensores de presión piezorresistivos de silicio para instrumentación biomédica y aplicaciones a alta temperatura. Universitat de Barcelona.
National Instruments, “Engineer’s Guide to Accurate Sensor Measurements”, White Paper, 2016, [Online], Available: https://download.ni.com/evaluation/daq/25188_Sensor_WhitePaper_IA.pdf
Postolache, O., Viegas, V., Pereira, J. D., Vinhas, D., Girão, P. S., & Postolache, G. (2014, June). Toward developing a smart wheelchair for user physiological stress and physical activity monitoring. In 2014 IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA) (pp. 1-6). IEEE.
Quiroga, E. M. J. C. J., Silva, C. F., Acevedo, J. M., & Pérez, E. M. (2009). Autómatas programables y sistemas de automatización. Barcelona: MARCOMBO SA, 635-636.
Ramirez, J., & Charry, E. (2002, May). A CMOS signal conditioning circuit for piezoresistive pressure sensors. In 2002 IEEE International Symposium on Circuits and Systems. Proceedings (Cat. No. 02CH37353) (Vol. 2, pp. II-II). IEEE.
Sonkar, S. K., Suja, K. J., & Krishnan, J. S. (2014, March). Signal conditioning unit for piezoresistive based micro pressure sensors. In 2014 International Conference on Circuits, Power and Computing Technologies [ICCPCT-2014] (pp. 1279-1283). IEEE.
Wan, J. X., Tang, L. Y., Chen, W. J., & Tong, M. S. (2016, August). A digital compensation method for piezoresistive pressure sensor. In 2016 Progress in Electromagnetic Research Symposium (PIERS) (pp. 654-657). IEEE.
URL de la licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.es
Pistas Educativas está bajo la Licencia Creative Commons Atribución 3.0 No portada.
TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO / INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CELAYA
Antonio García Cubas Pte #600 esq. Av. Tecnológico, Celaya, Gto. México
Tel. 461 61 17575 Ext 5450 y 5146
pistaseducativas@itcelaya.edu.mx