Зачем вам второй резистор при использовании фоторезистора / LDR?
Ответы:
Ответ прост: Arduino очень легко измеряет напряжение , а сопротивление - нет, а большинство датчиков, таких как фоторезистор (LDR), гибкий датчик, термисторы и т. Д., На самом деле являются переменными резисторами.
Основная причина, по которой трудно измерить изменения сопротивления, заключается в том, что Arduino (и большинство микросхем) содержит крошечную систему, называемую аналого-цифровой преобразователь (АЦП) . Эта система преобразует изменения в аналоговом напряжении в последовательность из 1 и 0, которые, в свою очередь, могут быть преобразованы, например, в целое число.
АЦП предназначен для считывания напряжения изменения, и если мы хотим использовать Arduino в analogRead (который использует АЦП) , чтобы получить показания фоторезистора, например, нам потребуются способ преобразования изменения сопротивления к изменению напряжения - и Делитель напряжения это самый простой способ сделать это.
Это правда, что датчик уже является резистором, и поэтому он должен изменять напряжение на нем. Но вы бы проблемы измерения изменения напряжения, так как нет опорной точки для Vcc (5V) и земли, за исключением:
Напротив, при использовании делителя напряжения у вас есть четко определенная контрольная точка для измерения изменений напряжения:
Это не совсем вопрос Arduino, но я ценю, что такие вещи, как фоторезисторы, являются обычными ранними проектами для пользователей Arduino.
Резисторы (и другие компоненты) на самом деле не ограничивают напряжение в цепи как таковое. Скорее, каждый компонент в последовательной цепи получает долю от общего напряжения. Эта пропорция определяется его сопротивлением.
Если у вас есть только один компонент, то на него падает все напряжение независимо от того, какое сопротивление он имеет. Изменение сопротивления в такой ситуации повлияет только на величину тока, протекающего через него.
Вам нужен второй резистор в качестве фиксированной контрольной точки. Вы знаете, какое напряжение он получит, если оба сопротивления равны, и что связь между напряжением и сопротивлением (гипотетически) линейна. Поэтому вы можете использовать это, чтобы выяснить, какое сопротивление имеет другой компонент, например, фоторезистор.
Как примечание стороны, второй резистор может также играть важную роль для безопасности. Без этого вы могли бы потенциально получить короткое замыкание, если сопротивление другого компонента становится слишком низким.
Точное измерение сопротивления требует точного источника тока ( http://www.digikey.com/product-search/en/integrated-circuits-ics/pmic-current-regulation-management/2556448?k=current%20source ).
Закон Ома, V = IR или R = V / I, гласит, что для линейных компонентов значение сопротивления в цепи может быть оценено как отношение приложенного напряжения, деленное на ток. С простым делителем напряжения, по мере изменения сопротивления датчика, изменяется и ток в цепи. Таким образом, измерение напряжения на стыке не обязательно обеспечивает точную индикацию тока в цепи. И наложенное напряжение и ток должны контролироваться для получения точных измерений.
еще одна важная причина для этого: если у вас есть только один источник питания, LDR и, скажем, лампочка, то лампочка может загореться, как только сопротивление LDR станет достаточно низким, тогда она станет ярче, поскольку сопротивление сохраняется уменьшается. Если сконфигурировано большее количество резисторов в делителе потенциала с транзистором и колбой на стороне коллектора, то вы можете изменить резисторы, чтобы определить точное количество света, которое будет обеспечивать приблизительно 1,6 В (?) (Какое бы напряжение ни превращало базу в в любом случае), и, следовательно, свет, при котором лампочка внезапно включается при постоянном питании от источника питания через фиксированный резистор, если это необходимо.
Таким образом, последовательно LDR будет изменять ток со светом вокруг цепи, в делителе и транзисторе он функционирует как светозависимый переключатель
В отличие от других электрических компонентов, фоторезистор (или светозависимый резистор, LDR или фотоэлемент) является переменным резистором. Это означает, что его сопротивление может зависеть от интенсивности света.
Я пойду сначала с половиной принципиальной схемы, чтобы понять ясно.
Сопротивление фоторезистора уменьшается с увеличением интенсивности света. Сильный свет -> сопротивление LDR (уменьшается до 0 Ом). Таким образом, резистор 10 кОм (ом) видит ближе к 5 В.
Сопротивление фоторезистора увеличивается с уменьшением интенсивности света. Dim Light -> сопротивление LDR (увеличивается до бесконечности).
Таким образом, резистор 10 кОм получает только небольшое напряжение.
Вот полная принципиальная схема, которую вы хотите спросить, зачем нужен второй резистор.
Ключевым моментом является то, что плата Arduino также имеет Vcc (5 В) и землю. Таким образом, ток отсутствует, если разность потенциалов равна нулю. Поэтому, во-первых, Vcc (5 В) будет проходить через фоторезистор и переходить к резистору 10 кОм.
Затем, поскольку имеется параллельная цепь, arduino получит то же напряжение, что и резистор 10 кОм. Таким образом, этот резистор LDR выполняет функцию подтягивающего резистора, который подает ток на VCC.