Làm thế nào tôi có thể đọc được điện áp toàn dải từ cảm biến áp suất?

Tôi đang tạo một ứng dụng sử dụng Điện trở nhạy cảm DIY Force (FSR) được lấy từ hướng dẫn này . Điện trở của cảm biến này theo chu kỳ dao động từ 20kOhm khi nghỉ đến 9kOhm khi nhấn.

Làm cách nào để chuyển đổi các giá trị điện trở này thành tín hiệu trong đó 0v tương ứng với điều kiện còn lại và 5v tương ứng với điều kiện "được nhấn" để tôi có thể đọc nó với Arduino?

Bạn muốn có một phạm vi tín hiệu từ 0V đến 5V. Không phải tất cả chúng ta :-)? Chúng ta hãy đi cho một cách tiếp cận khác nhau và xem nơi mà có được chúng ta.

Điểm khởi đầu: giải pháp rẻ nhất và đơn giản nhất.

Đó sẽ là một điện trở nối tiếp để tạo ra một bộ chia điện áp. Đó là mức tối thiểu. Tôi đã nhận thấy rằng mọi người không cho rằng điện trở nhiều suy nghĩ, những chỉ cần chọn một giá trị tròn đẹp như 10k . Nhưng tôi thấy rằng có một giá trị tối ưu cho việc này. $\Omega$

Đường cong chương trình chênh lệch điện áp giữa mức tối thiểu và đọc tối đa (9k và 20k Ω resp.) Như là một chức năng của loạt điện trở (trong k Ω ). Xem, nó thực sự có một tối đa. Điều đó thật dễ tìm nếu bạn nhớ điều đó $\Omega$$\Omega$$\Omega$

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

Sự khác biệt - V M I N có một cực trị cho $V_{MAX}$$V_{MIN}$

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

Giải cho cho $R_X$

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

Một vẻ đẹp!

$\Omega$

Đủ chưa? Arduino có ADC 10 bit, vì vậy phạm vi này sẽ cung cấp cho bạn phạm vi 200 cấp độ riêng biệt. Điều đó sẽ cung cấp độ chính xác đủ cho một cảm biến DIY. Vì vậy, không có thành phần khác như opamp cần thiết.

(*) Câu trả lời được chấp nhận cho phạm vi 1.9V, nhưng nó có phương trình sai . Không thể có được phạm vi cao hơn 1V với 1 điện trở và chỉ có nguồn cung cấp + 5V.

$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$

Tôi nghĩ rằng cách đơn giản nhất sẽ là một bộ chia điện áp cung cấp cho bạn 5V ở mức 9k và giảm khi điện trở tăng. Bạn có thể chơi với các kết hợp điện trở khác nhau trong máy tính chia điện áp này . Tuy nhiên, đó sẽ là một sự tiến triển tuyến tính.