Bir fotodirenç / LDR kullanırken neden ikinci bir dirence ihtiyacınız var?
Yanıtlar:
Bunun basit cevabı, voltajın Arduino için ölçülmesi çok kolaydır, ancak direnç değildir ve Fotodirenç (LDR), esnek sensör, termistörler ve daha fazlası gibi çoğu sensör aslında değişken dirençlerdir.
Direnç değişikliklerini ölçmenin zor olmasının ana nedeni, Arduino'nun (ve çoğu IC'nin) Analog'dan Dijitale Dönüştürücü (ADC) adı verilen küçük bir sistem içermesidir . Bu sistem, analog voltajdaki değişiklikleri, örneğin bir Tamsayıya dönüştürülebilen 1 ve 0'lık bir seriye çevirir .
ADC, voltaj değişikliklerini okumak için tasarlanmıştır ve örneğin Photoresistor okumalarını almak için Arduino'nun analogRead'ini (ADC'yi kullanan) kullanmak istiyorsak, direnç değişikliklerini voltaj değişikliklerine dönüştürmenin bir yoluna ihtiyacımız olacak - ve gerilim bölücü bunu yapmanın en kolay yoludur.
Sensörün zaten bir direnç olduğu doğrudur ve bu nedenle üzerindeki voltajı değiştirmelidir. Ancak, Vcc (5V) ve Toprak hariç referans noktası olmadığından voltaj değişikliklerini ölçmede sorun yaşarsınız:
Aksine, bir voltaj bölücü kullanırken, voltaj değişikliklerini ölçmek için iyi tanımlanmış bir referans noktanız vardır:
Bu kesinlikle bir Arduino sorusu değil, ama fotoğraf dirençleri gibi şeylerin Arduino kullanıcıları için ortak erken projeler olduğunu takdir ediyorum.
Dirençler (ve diğer bileşenler) devredeki voltajı gerçekten böyle sınırlamaz. Aksine, bir seri devredeki her bileşen toplam voltajın bir oranını alır. Bu oran direnci ile belirlenir.
Sadece bir bileşeniniz varsa, hangi dirence sahip olursa olsun tüm voltaj bunun üzerine düşer. Bu durumda direncin değiştirilmesi sadece içinden geçen akım miktarını etkiler.
Sabit bir referans noktası olarak ikinci dirence ihtiyacınız vardır. Her iki direnç eşitse ne kadar voltaj alacağını ve voltaj ile direnç arasındaki ilişkinin (varsayımsal olarak) doğrusal olduğunu biliyorsunuz. Bu nedenle bunu, diğer bileşenin, örneğin foto-direnç gibi, hangi dirence sahip olduğunu bulmak için kullanabilirsiniz.
Bir yan not olarak, ikinci direnç güvenlik için de önemli bir rol oynayabilir. Bu olmadan, diğer bileşenin direnci çok düşük olursa potansiyel olarak kısa devre ile sonuçlanabilir.
Doğru direnç ölçümü için kesin bir akım kaynağı gerekir ( http://www.digikey.com/product-search/en/integrated-circuits-ics/pmic-current-regulation-management/2556448?k=current%20source ).
Ohm yasası, V = IR veya R = V / I, doğrusal bileşenler için, devredeki direnç değerinin uygulanan voltajın akıma bölünmesiyle orantılı olarak tahmin edilebileceğini belirtir. Basit bir voltaj bölücü ile, sensörün direnci değiştikçe devredeki akım da değişir. Bu nedenle, bağlantı noktasındaki voltajın ölçülmesi mutlaka devredeki akımın doğru bir göstergesini sağlamaz. Doğru ölçümler elde etmek için uygulanan voltaj ve akım kontrol edilmelidir.
ayrıca bunun bir başka büyük nedeni, sadece seri, bir güç kaynağı, bir LDR ve bir ampul söylüyorsanız, LDR direnci yeterince düştüğünde ampul yanabilir, direnç devam ettikçe daha parlak hale gelecektir azalan. Toplayıcı tarafında bir transistör ve ampul bulunan potansiyel bir bölücüde daha fazla dirençle yapılandırılmışsa, yaklaşık 1,6V (?) Sağlayacak herhangi bir ışık miktarını tanımlamak için dirençleri değiştirebilirsiniz. ve dolayısıyla ampulün aniden aniden sabit bir güç kaynağı ile sabit bir direnç üzerinden sabit bir güç kaynağı ile aniden yanacağı ışık.
Böylece seri olarak LDR, akımı devre etrafındaki ışıkla değiştirir, bir bölücü ve transistörde ışığa bağlı bir anahtar olarak işlev görür
Diğer elektrikli bileşenlerin aksine, bir fotodirenç (veya ışığa bağlı direnç, LDR veya fotosel) değişken bir dirençtir. Bu, direncinin ışık yoğunluğuna göre değişebileceği anlamına gelir.
Açıkça anlamak için devre şemasının yarısı ile ilk olarak gideceğim.
Bir ışık direncinin direnci, artan ışık yoğunluğu ile azalır. Güçlü Işık -> LDR direnci (0 ohm'a düşer) Böylece 10k (ohm) direnç 5V'a daha yakın görür.
Bir ışık direncinin direnci, azalan ışık yoğunluğu ile artar. Loş Işık -> LDR direnci (sonsuza yükselir).
Böylece, 10k (ohm) direnç sadece küçük bir voltaj alır.
İkinci direncin neden gerekli olduğunu sormak istediğiniz tam devre şeması.
Anahtar nokta Arduino kartı da Vcc (5V) ve toprak var. Potansiyel fark sıfır ise akım yoktur. Bu nedenle, önce Vcc (5V) fotodirenç içinden akar ve 10k (ohm) dirence gider.
Daha sonra, paralel bir devre olduğundan, arduino 10k (ohm) dirençle aynı voltajı alacaktır. Böylece bu LDR direnci, akımı VCC'ye çeken bir çekme direncinin işlevini yerine getirir.