Bu direncin ne yaptığını nasıl isimlendirebilirim?

Beş voltluk bir kaynaktan beslenen bir fotodirenç kullanan bir temel devre var. Bu projeyi oğluma çeşitli sensörler hakkında göstermek için yaptım ve çevrimiçi bulduğum bir devreyi kullandım. Şuna benziyor:

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Bunu açıklayabilmemin tek yolu, direncin toprağa güvenli bir yol sağlamasıdır, böylece akım analog sensöre akmaz ve analog sensöre zarar vermez (fotoresistörden okumak için sadece "voltaj" bırakarak).

Amacının onu korumak olduğundan emin değilim. Ben pullup / açılan dirençlerin örneklerine baktım, ancak bu bir mantık girişi "yüzen" önlemek için gibi görünüyor. Sürekli bir değişken voltaj kaynağı olduğu için bu devrede böyle olmayacağı anlaşılıyor.

Amacını nasıl adlandırırım?

Koruma için değil, fotosel ile bir voltaj bölücü oluşturmak.

Tipik bir fotosel için, direnç 5 kΩ (açık) ve 50 kΩ (koyu) arasında değişebilir
. Gerçek değerlerin sensörünüz için oldukça farklı olabileceğini unutmayın (bunlar için veri sayfasını kontrol etmeniz gerekir)

Direnci dışarıda bırakırsak, analog giriş her iki şekilde de 5 V görür (şeyleri önemli ölçüde etkilememek için yeterince yüksek empedanslı bir analog giriş
varsa ) .

Direnç Yok

Sensörün, 1 MΩ giriş direncine sahip bir opamp'a bağlı olduğunu varsayalım (opamps gittikçe oldukça düşük, 100 of MΩ olabilir)

Fotoselde ışık parlamadığında ve direnci 50 kΩ olduğunda:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{1~\mathrm{M}\Omega}{1~\mathrm{M}\Omega + 50~\mathrm{k}\Omega} = 4.76~\mathrm{V}$$

Fotoselde ışık parladığında ve direnci 5 kΩ olduğunda, elde ederiz:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{1~\mathrm{M}\Omega}{1~\mathrm{M}\Omega + 5~\mathrm{k}\Omega} = 4.98~\mathrm{V}$$

Gördüğünüz gibi çok fazla kullanım yok - sadece aydınlık / karanlık arasında ~ 200 mV sallanıyor. Opamp giriş direnci sık sık olacağı kadar yüksekse, birkaç µV'den bahsediyor olabilirsiniz.

Dirençli

Şimdi, diğer direnci topraklamaya eklersek, bazı şeyleri değiştirir, diyelim ki 20 kΩ direnç kullandık. Herhangi bir yük direncinin önemli bir fark yaratmayacak kadar yüksek (ve kaynak direncinin yeterince düşük) olduğunu varsayıyoruz, bu yüzden bunu hesaplamalara dahil etmiyoruz (eğer yapsaydık Russell cevabındaki alt şemaya benzeyecekti)

Fotoselde parlayan ışık olmadığında ve direnci 50 kΩ olduğunda, elde ederiz:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{20~\mathrm{k}\Omega}{20~\mathrm{k}\Omega + 50~\mathrm{k}\Omega} = 1.429~\mathrm{V}$$

Fotoselde ışık parlıyor ve direnci 5k.

$$5~\mathrm{V} \times \frac{20~\mathrm{k}\Omega}{20~\mathrm{k}\Omega + 5~\mathrm{k}\Omega} = 4.0~\mathrm{V}$$

Böylece, direnç değişimini bir voltaja çevirmek için direncin neden gerekli olduğunu umabilirsiniz.

Yük direnci dahil

Tam bir ayrıntı için, son örnekteki hesaplamalara 1 MΩ yük direncini dahil etmek istediğinizi varsayalım:

Formülün daha kolay görülmesini sağlamak için işleri basitleştirelim. 20 kΩ direnç artık yük direncine paralel olacak, böylece her ikisini de tek bir etkili dirençte birleştirebiliriz:

$$\frac{20~\mathrm{k}\Omega \times 1000~\mathrm{k}\Omega}{20~\mathrm{k}\Omega + 1000~\mathrm{k}\Omega} \approx 19.6~\mathrm{k}\Omega$$

Şimdi önceki örnekteki 20 kΩ değerini bu değerle değiştiriyoruz.

Işıksız:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{19.6~\mathrm{k}\Omega}{19.6~\mathrm{k}\Omega + 50~\mathrm{k}\Omega} = 1.408~\mathrm{V}$$

Işıkla:

$$5~\mathrm{V} \times \frac{19.6~\mathrm{k}\Omega}{19.6~\mathrm{k}\Omega + 5~\mathrm{k}\Omega} = 3.98~\mathrm{V}$$

Beklendiği gibi, çok fazla fark yok, ancak bazı durumlarda bunların nasıl dikkate alınması gerektiğini görebilirsiniz (örneğin, düşük yük direnci ile - büyük bir fark görmek için hesaplamayı 10 kΩ yük ile çalıştırmayı deneyin)

(1) Bu, Oli'nin söylediklerine katkıda bulunur.

Bu, bir çıkış yükü yoksa veya dirençte R1 veya R2'den çok daha yüksek olduğunda geçerlidir ve bu nedenle göz ardı edilebilir.

Ohm yasası bize bir direnç üzerindeki Gerilim düşüşünün akım I ve Direnç R ile orantılı olduğunu söyler, böylece

• V = I x R

Mevcut Iin, R1'den sonra R2'den toprağa akar.
Akım her ikisi için de ortak olduğundan ve Iin ile aynı olduğundan, I_in, I_R1 ve I_R2'ye atıfta bulunmamıza gerek yoktur - hepsi aynı akım olduğu için herhangi bir akıma "I" diyebiliriz.

Yani

• R1, V_R1 = I x R1 boyunca voltaj

• R2'deki voltaj, V_R2 = I x R2.

Bu denklemleri yeniden düzenleyerek yazabiliriz

• I = V_R1 / R1 ve

  I = V_R2 / R2

Aynı ben olduğu için iki çizgi birbirine eşit

• V_R1 / R1 = V_R2 / R2

veya - V_R1 / V_r2 = R1 / R2

Yani, yüksüz bir voltaj bölücüde dirençler arasındaki voltaj düşüşleri dirençlerin değerleri ile orantılıdır.

Yani örneğin 30k + 10k ayırıcıda 12V var, o zaman direnç değerleri 3: 1 olduğu için voltajlar da 3: 1 olacak. Böylece 30k üzerindeki voltaj 9 Volt ve 10k üzerindeki voltaj 3 volt olacaktır.

Bu, faitly = bvious olmak için yeterince kullandığınızda oldukça açıktır, ancak yine de çok güçlü ve yararlıdır.

---

Vin'in iç direnci varsa ve bir yük direnci varsa denklemler daha karmaşık hale gelir. Karmaşık DEĞİL ve özellikle zor - sadece daha karmaşık. Öğrenirken size yardımcı olmak için, bu onine hesap makinesi bu devre için değerleri hesaplamanızı sağlar:

http://www.vk2zay.net/calculators/simpleDivider.php