Sensor de presión RFP602 en Arduino

FunduinoÚltima actualización el 03.08.2021

Mit einem Folien-Drucksensor Krafteinwirkung bis 500 Gramm erfassen

Der RFP602 ist kaum dicker als ein Blatt Papier und trotzdem ein vollwertiger Sensor: Drückt etwas auf seine runde Messfläche, sinkt sein elektrischer Widerstand – und der Arduino kann daraus ablesen, wie stark die Kraft ist.

In dieser Anleitung baust du den Sensor als Spannungsteiler auf, liest ihn am analogen Pin aus und lässt dir den Wert gleich in Gramm ausgeben. Eine Wägezelle ersetzt er dabei nicht – warum, erfährst du gleich im ersten Schritt.

Dünner Folien-Drucksensor unter einer Tomate — Anwendungsbeispiel: Der Drucksensor misst die Kraft, mit der eine Tomate aufliegt

Material

Für dieses Projekt brauchst du:

1× Mikrocontroller mit passendem USB-Kabel
1× Membran-Drucksensor RFP602 (0 bis 500 g)
1× Widerstand 10 kOhm
1× Breadboard
Steckkabel männlich/männlich

Was der Sensor misst

Der RFP602 ist eine dünne Folie, deren elektrischer Widerstand sinkt, sobald Druck auf die runde Messfläche wirkt. Im Englischen heißt dieser Bauteiltyp „thin film pressure force sensor“.

Wichtig zur Einordnung: Der RFP602 ist keine Wägezelle. Er ist nicht geeicht und liefert keine genaue Gewichtsangabe, sondern einen Anhaltspunkt dafür, wie stark eine Kraft auf ihn einwirkt. Ohne Belastung liegt der ausgelesene Wert unter 100; mit zunehmender Kraft bis etwa 500 Gramm steigt er in Richtung 1023.

Der Zusammenhang zwischen Kraft und Messwert ist nicht gleichmäßig: Im unteren Kraftbereich ändert sich der Wert stark, im oberen kaum noch. Die Umrechnung im Sketch ist deshalb eine grobe Näherung. Wenn du es genauer brauchst, miss mit bekannten Gewichten nach und leg dir eine eigene Vergleichstabelle an.

Aufbau

Der Sensor hat zwei Anschlüsse. Den einen verbindest du mit 5V, den anderen mit dem analogen Pin A0. Von A0 führst du zusätzlich einen 10-kOhm-Widerstand nach GND.

In der Skizze ist rot die Spannungsversorgung, schwarz GND und violett die Datenleitung zum Pin A0. Für den RFP602 gibt es kein passendes Fritzing-Bauteil, deshalb steht dort ein ähnlich aussehendes Symbol.

Der Widerstand nach GND ist nicht optional. Der Sensor ist selbst nur ein veränderlicher Widerstand – erst zusammen mit dem Festwiderstand entsteht ein Spannungsteiler, den der Arduino auslesen kann. Ohne ihn liefert Pin A0 zufällige Werte.

Schaltskizze des RFP602 am Arduino — Aufbau: rot = Spannungsversorgung, schwarz = GND, violett = Datenleitung zum Pin A0

Quellcode

Der Sketch liest den Wert am Pin A0 aus. Weil der Arduino dort Zahlen zwischen 0 und 1023 liefert, du aber Gramm ablesen möchtest, rechnet der Befehl map den Messbereich 0 bis 1023 auf 0 bis 500 Gramm um. Die Ausgabe erscheint zweimal pro Sekunde im Seriellen Monitor bei 9600 Baud.

Weil der unbelastete Sensor bereits einen Wert unter 100 liefert, zeigt der Serielle Monitor auch ohne Last schon einige Gramm an. Lies den Ruhewert einmal ab und ziehe ihn im Sketch ab, wenn dich das stört.

Sketch: Krafteinwirkung in Gramm ausgeben

int Sensorpin = A0; // Legt fest, an welchem analogen Pin der Sensorwert ausgelesen wird

void setup() {
  Serial.begin(9600); // Festlegung der Baudrate
}

void loop() {
  int Sensorwert = analogRead(Sensorpin); // Auslesen des Sensorwertes (zwischen 0 und 1023)

  // Mappen des Wertes vom Sensor (0..1023) auf den Messbereich (0 g .. 500 g)
  int Krafteinwirkung = map(Sensorwert, 0, 1023, 0, 500);

  Serial.print("Die Krafteinwirkung betraegt: ");
  Serial.print(Krafteinwirkung); // Ausgabe des Wertes im Seriellen Monitor
  Serial.println(" Gramm");

  delay(500); // 500 ms Pause, bevor der Loop erneut durchlaufen wird
}

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