Делитель напряжения
Последовательно подключённые резисторы делят поступающее на них напряжение в определённой пропорции. При этом сумма их напряжений будет равна напряжению на участке цепи. Изменяя сопротивление одного резистора можно добиться нужного напряжения на другом. При этом, сила тока на этих резисторах будет одинакова и её можно рассчитать по следующей формуле:
\(\mathrm{I=\frac{U_{cc}}{R_{1}+R_{2}}}\) |
По тому же закону Ома можно вычислить напряжение Uout, которое падает на резисторе R2:
\(\mathrm{U_{out}=I \cdot R_{2}=\frac{R_{2} \cdot U_{cc}}{R_{1}+R_{2}}}\) |
Из полученной формулы видно, что чем больше R2 относительно R1, тем большее напряжение падает на нём.
Если вмеcто R2 использовать не постоянный резистор, а датчик, который меняет своё сопротивление, Uout будет зависеть от измеряемого значения. Микроконтроллер умеет измерять напряжение. Таким образом, мы можем использовать свойства делителя напряжения для получения показаний от сенсора.
Ниже приведены примеры некоторых резистивных датчиков, которые мы будем использовать в своих экспериментах:
ТЕРМИСТОР | ФОТОРЕЗИСТОР | ПОТЕНЦИОМЕТР | |||
Вид | Обозначение | Вид | Обозначение | Вид | Обозначение |
Термистор изменяет своё сопротивление в зависимости от собственной температуры. | Фоторезистор (англ. Light Dependent Resistor или сокращённо LDR) изменяет своё сопротивление в зависимости от силы света, попадающего на его керамическую «змейку». | Потенциометр ещё называют переменным резистором, триммером. Это делитель из двух резисторов в одном корпусе. Поэтому у него 3 ноги: питание, выход, земля. Соотношение R1 и R2 меняется поворотом ручки. От 100% в пользу R1 до 100% в пользу R2. |