압력 센서에서 전체 범위 전압을 어떻게 알 수 있습니까?

이 지시 사항 에서 가져온 DIY Force Sensitive Resistor (FSR)를 사용하여 응용 프로그램을 만들고 있습니다. 이 센서의 저항은 일반적으로 휴식시 20kOhm에서 눌렀을 때 9kOhm 범위입니다.

이 저항 값을 0v가 휴지 조건에 해당하고 5v가 "압축 된"조건에 해당하는 신호로 변환하여 Arduino로 읽을 수 있도록하려면 어떻게해야합니까?

0V ~ 5V의 신호 범위를 원합니다. 우리 모두가 아닌가 :-)? 다른 접근법으로 가서 그것이 우리를 어디로 향하는 지 봅시다.

출발점 : 가장 저렴하고 간단한 솔루션.

그것은 전압 분배기를 만드는 직렬 저항입니다. 그것은 절대적인 최소입니다. 나는 사람들이 그 저항에 대해 많은 생각을하지 않는 것을 보았습니다. 단지 10k 과 같은 멋진 라운드 값을 선택하십시오 . 그러나 나는 이것에 대한 최적의 가치가 있음을 발견했습니다. $\Omega$

이 곡선은 직렬 저항 (k 단위)의 함수로 최소 및 최대 판독 값 (9k 및 20k Ω 각각) 사이의 전압 차이를 보여줍니다 .$\Omega$$\Omega$ ). 실제로 최대 값을 가지고 있습니다. 기억이 나면 쉽게 찾을 수 있습니다 $\Omega$

$\left(\dfrac{f(x)}{g(x)}\right)' = \dfrac{f'(x)\cdot g(x) - f(x) \cdot g'(x)}{g^2(x)}$

차이 - V M I N은 대 극값을 갖는다 $V_{MAX}$$V_{MIN}$

$\dfrac{d}{d R_X} \left(\dfrac{R_{MAX}}{R_{MAX} + R_X} - \dfrac{R_{MIN}}{R_{MIN} + R_X}\right) = 0$

에 대한 해결 제공 $R_X$

$R_X = \sqrt{R_{MIN} \cdot R_{MAX}}$

아름다움!

따라서이 경우 직렬 저항은 13.42k 이므로 그래프에서이를 확인할 수 있습니다. 0V와 + 5V 사이에 저항을 배치하면 [2V, 3V]의 출력 범위가 제공됩니다. 1 개의 저항 (*)으로 얻을 수있는 최대 범위입니다. $\Omega$

충분한가? Arduino에는 10 비트 ADC가 있으므로이 범위는 200 개의 이산 레벨 범위를 제공합니다. 그것은 DIY 센서에 충분한 정확도를 제공해야합니다. 따라서 opamp와 같은 다른 구성 요소가 필요하지 않습니다.

(*) 허용되는 대답은 1.9V 범위를 제공하지만 방정식 이 잘못되었습니다 . 1 개의 저항과 + 5V 공급만으로 1V보다 높은 범위를 얻는 것은 불가능합니다.

$R_X$$\Omega$$\Omega$
$R_X$$\Omega$$R_X$

$\dfrac{5V - V_O}{9k\Omega} = \dfrac{V_O - (-5V)}{20k\Omega}$

$V_O = 1.9V$

$R1 = 18k\Omega$$R2 = 47k\Omega$$R_X$$\Omega$$\Omega$

가장 간단한 방법은 9k에서 5V를 제공하고 저항이 증가함에 따라 감소하는 전압 분배기라고 생각합니다. 이 전압 분배기 계산기 에서 다양한 저항 조합을 사용할 수 있습니다 . 그러나 그것은 선형적인 진행이 될 것입니다.