Bir kuvvet algılayıcı direnç, dirençli malzeme üzerindeki basınç değişimleriyle direncini değiştiren elektrikli bir bileşendir. Dokunma, ağırlık ve mekanik kuvvetteki değişimle karakterize edilen herhangi bir öğenin algılanmasında kullanılır. Bu direnç, robotik gibi algılama, izleme ve otomasyonda birçok uygulamaya sahiptir.
Hız kontrolü için erken değişken dirençler, yay hareketi ile birbirlerinden gevşetilebilecek veya sıkıştırılabilecek karbon disklerden faydalanmıştır. Operatör, bir motoru hızlandırmak için ayak kumandasına basarsa, karbon diskler bir araya basılarak sıfıra yakın bir dirençle sonuçlanır. Bu direnç, motorla seri haldedir ve daha yüksek hıza neden olur. Operatör ayak kumandasını serbest bıraktığında, diskler arasındaki basınç önemli ölçüde azalır, bu da motoru durduran motora giden herhangi bir önemli elektrik akımını durduran yüksek bir direnç sağlar.
Modern kuvvet algılama direnci, erken dirençli hız kontrol üniteleri ile aynı prensipte çalışır. Fark, kuvvet algılayıcı direnç malzemesinin çok ince olması ve birkaç miliwatttan daha fazla elektrik gücünün dağıtılması için tasarlanmamış olmasıdır. Kuvvet algılayıcı direnç kullanan herhangi bir insan tarafından işletilen hız kontrolü, daha yüksek güçlü cihazları kontrol eden analog veya dijital devreleri kontrol edecektir.
Kuvvete duyarlı direnç, normal bir şekilde sarkan iletken malzemelerle iki plaka arasında bir polimer kullanır. Basınç uygulandığında, iletken malzeme birbirine yaklaşır ve daha düşük dirençle sonuçlanır. Eğer basınç kaldırılırsa, polimer malzemenin geçici deformasyondan geri kazanma kabiliyeti kuvvet algılama direncini başlangıç durumuna geri getirecektir. Bu, dinlenme pozisyonunun yüksek dirençli olmasına neden olur.
Genel olarak, tüm direnç bileşenleri, kuvvet algılayıcı direnç olarak imal edilebilir. Bazı tasarımlar küçük iletken parçacıklara sahip polimerlerden, bazı kuvvet algılayıcı direnç tasarımları ise basılı algılayıcı filmlerden yararlanır. Diğer kuvvet algılayıcı dirençler, bilgisayar aygıtları için izleme pedleri gibi iki boyutlu izleme bilgilerini tespit etmek için kullanılabilecek diziler halinde gelir.
Kuvvet sensörleri çeşitli tiplerde ve tasarımlarda mevcuttur. Piezorezistif sensörler, sensöre uygulanan sıkıştırma kuvvetinin artmasıyla elektriksel dirençlerini azaltabilmektedir. Direnç, sensöre uygulanan kuvvet azalmasıyla artar.
Kuvvet algılama direnci uygulamaları güvenlik uygulamaları için temas algılamayı, dijital tartı terazilerini, pompalar için su ve hava basıncı algılamayı ve ağırlık veya temas ile yakınlık algılamasını içerir. Otomasyonda, robotik ekipman insan dokunuşunu veya dokunma benzeri algılamayı kısmen taklit edebilir. Bu özellik, yalnızca makineler ve robotlar tarafından taşınamayacak kadar kırılgan olduğu düşünülen öğeleri otomatik olarak işlemek için dokunsal benzeri algılama ve değişken kuvvet kontrolü uygulanmasını mümkün kılar.
