FlexiForce Vs les autres FSR

Différences technologiques, linéarité, dérive et autres critères de sélection

Tous les composants résistifs sensibles à la force ne se valent pas. Certains critères de performance essentiels doivent être pris en compte avant tout projet d’intégration. Cet article propose une comparaison des capteurs de force ultraminces FlexiForce™ (technologie FSR Thru Mode) avec d’autres FSR, dits de type Shunt Mode. Plusieurs caractéristiques différenciantes, appuyées par des données tierces vérifiables, sont ainsi présentées.

La société Tekscan vise à fournir à ses clients la solution de mesure de force la plus adaptée à chaque application. Les indicateurs de performance abordés ici sont considérés comme prioritaires par les concepteurs intégrateurs. Sur la base de cinq critères clés de précision testés, la technologie FSR FlexiForce s’impose comme la meilleure option. Les recherches publiées permettent à chacun de comparer ces solutions de façon informée.

FlexiForce

Les capteurs FlexiForce se distinguent par des circuits imprimés ultra-minces et flexibles, constitués de deux substrats flexibles (film polyester). Des disques d’argent, associés à leurs pistes conductrices, sont positionnés de part et d’autre de la couche sensible à la pression, formant la zone de mesure.

Autres FSR

Les autres capteurs FSR utilisent une structure à couche épaisse en polymère, composée de deux membranes séparées par un mince espace d’air. La première membrane comporte deux ensembles de pistes entrelacées, isolées électriquement. La seconde membrane est recouverte d’une encre résistive spéciale. Lorsqu’une pression est exercée, cette encre court-circuite les traces, la résistance mesurée variant selon la force appliquée.

Un second essai, réalisé sur 12 heures, a comparé un capteur FlexiForce A401 et un capteur Shunt Mode placés dans un tube, avec des relevés de tension effectués chaque minute. Après cinq heures, la tension mesurée par le capteur Shunt Mode est passée de 3V à 0V, tandis que le capteur FlexiForce a maintenu une tension stable d’environ 3V pendant plus de 12 heures. Le capteur FlexiForce ne présente donc aucune dérive de résistance et démontre une capacité de mesure de forces allant jusqu’à 110 N, avec une précision de 0,5 N.

#3 : Précision dynamique

Pour évaluer la précision dynamique, les deux types de capteurs ont été montés sur le doigt d’un dispositif de rééducation de la préhension. Le sujet devait pincer un dynamomètre à jauge de déformation toutes les deux secondes, sur une durée de 10 secondes, afin d’observer la réactivité à une charge dynamique lente. Cinq essais ont été menés pour trois plages de force (0-20 N, 0-25 N et 0-30 N). L’erreur totale à chaque niveau de force a été calculée comme la différence entre la force relevée par le dynamomètre et celle indiquée par le capteur. Les résultats démontrent une précision nettement supérieure du capteur FlexiForce sur les trois plages testées.

En conclusion, bien que FlexiForce se soit distingué comme la solution la plus performante lors de ces essais, chaque application présente ses propres exigences et peut nécessiter une approche spécifique. Que le projet concerne un capteur standard ou une solution personnalisée, l’équipe de Mescan demeure disponible pour accompagner chaque client dans le choix de la technologie FlexiForce la mieux adaptée à ses besoins.

Références

Sadun, A.S., et. al. "Force Sensing Resistor (FSR): A Brief Overview and the Low Cost Sensor for Active Compliance Control." (2016) Faculty of Engineering Technology, Universiti Tun Hussein Onn Malaysia, 86400 Parit Raja, Batu Pahat, Johor, Malaysia
Vecchi, F. et. al. "Experimental Evaluation of Two Commercial Force Sensors for Applications in Biomechanics and Motor Control." Advanced Robotics Technology and Systems Laboratory. Scuola Superiore di Sant'Anna via Carducci 40, 56127 Pisa, Italy.
Benbourenane, I. "Design of Nasal Endoscopy Simulator with Force Feedback" (2014) Human Movement and Balance Lab of the University of Pittsburgh.)