Для чого потрібен другий резистор при використанні фоторезистора / LDR?
Відповіді:
Проста відповідь полягає в тому, що напругу вимірювати Arduino дуже просто, тоді як опір - ні, і більшість датчиків, таких як Photoresistor (LDR), датчик згинання, термістори та інше - насправді є змінними резисторами.
Основна причина, по якій важко виміряти зміни опору, полягає в тому, що Arduino (і більшість ІС) містять крихітну систему під назвою Аналого-цифровий перетворювач (АЦП) . Ця система переводить зміни аналогової напруги в серію 1 і 0, які, в свою чергу, можуть бути перетворені, наприклад, в цілий число.
АЦП призначений для зчитування змін напруги , і якщо ми хочемо використовувати аналогове прочитання Arduino (яке використовує АЦП), щоб отримати, наприклад, показання Фоторезистора, нам знадобиться спосіб перетворення змін опору на зміни напруги - і дільник напруги - це найпростіший спосіб зробити це.
Це правда, що датчик вже є резистором, і як такий він повинен змінювати напругу на ньому. Але у вас виникнуть проблеми з вимірюванням змін напруги, оскільки немає точки відліку, крім Vcc (5V) та Ground:
Навпаки, при використанні дільника напруги у вас є чітко визначена опорна точка для вимірювання змін напруги:
Це не зовсім питання Arduino, але я вдячний, що такі речі, як фоторезистори, є звичайними ранніми проектами для користувачів Arduino.
Резистори (та інші компоненти) насправді не обмежують напругу в ланцюзі як такому. Скоріше, кожен компонент в послідовному ланцюзі отримує частку від загальної напруги. Ця частка визначається його опором.
Якщо у вас є лише один компонент, то вся напруга падає на нього незалежно від того, який опір він має. Зміна опору в цій ситуації вплинула б лише на кількість струму, що протікає через нього.
Другий резистор вам потрібен як фіксований орієнтир. Ви знаєте, скільки напруги вона отримає, якщо обидва опори рівні, і що зв’язок між напругою та опором (гіпотетично) лінійний. Таким чином, ви можете використовувати це, щоб визначити, який опір має інший компонент, наприклад фоторезистор.
Як бічна примітка, другий резистор також може відігравати важливу роль для безпеки. Без цього ви потенційно можете стикатися з коротким замиканням, якщо опір іншого компонента буде занадто низьким.
Точне вимірювання опору вимагає точного джерела струму ( http://www.digikey.com/product-search/en/integrated-circuits-ics/pmic-current-regulation-management/2556448?k=current%20source ).
Закон Ома, V = IR або R = V / I говорить, що для лінійних компонентів значення опору в ланцюзі можна оцінити за відношенням прикладеної напруги, поділеної на струм. За допомогою простого дільника напруги, коли опір датчика змінюється, змінюється і струм в ланцюзі. Тому вимірювання напруги на стику не обов'язково забезпечує точну вказівку струму в ланцюзі. Для отримання точних вимірювань слід контролювати як накладене напруга, так і струм.
також ще одна велика причина цього - якщо у вас є лише серія, джерело живлення, НДР і, скажімо, лампочка, тоді лампочка може ввімкнутись, як тільки опір ЛДР опуститься досить низько, тоді вона стане яскравішою, оскільки опір зберігається зменшуючись. Якщо налаштовано більше резисторів у потенціалі з транзистором та лампочкою на стороні колектора, то ви можете змінити резистори, щоб визначити точну кількість світла, яка дозволить приблизно 1,6 В (?) (Яка напруга перетворює базу на провідник у будь-якому випадку), а отже, світло, при якому лампочка раптом увімкнеться з постійним джерелом живлення безпосередньо від джерела живлення через нерухомий резистор.
Так що в серії ЛДР буде змінювати струм зі світлом навколо ланцюга, в розділювачі та транзисторі він функціонує як світлозахисний вимикач
На відміну від інших електричних компонентів, фоторезистор (або світлозалежний резистор, LDR або фотоелемент) є змінним резистором. Це означає, що його опір може залежати від інтенсивності світла.
Я піду спочатку з половиною схеми, щоб зрозуміти чітко.
Опір фоторезистора зменшується зі збільшенням інтенсивності світла. Сильне світло -> Опір ЛДР (зменшується до 0ом). Тому резистор 10 к (Ом) бачить ближче до 5В.
Опір фоторезистора зростає зі зменшенням інтенсивності світла. Тьмяне світло -> опір LDR (збільшується до нескінченності).
Отже, резистор 10k (Ом) отримує лише невелику напругу.
Ось повна схема, яку ви хочете запитати, для чого потрібен другий резистор.
Ключовий момент у платі Arduino також є Vcc (5V) і земля. Отже, струму немає, якщо різниця потенціалів дорівнює нулю. Тому, по-перше, Vcc (5V) буде протікати через фоторезистор і переходити до резистора 10k (Ом).
Тоді, оскільки існує паралельне замикання, ардуїно отримає таку ж напругу, що і резистор 10 к (Ом). Отже, цей резистор LDR виконує функцію підтягуючого резистора, який підводить струм до VCC.