我如何从压力传感器获得全量程电压读数？

我正在使用从此指令中获得的DIY力敏电阻（FSR）进行应用。该传感器的电阻通常在静止时为20kOhm到按下时为9kOhm。

我如何将这些电阻值转换为信号，其中0v对应于静止状态，而5v对应于“被按下”状态，以便我可以用Arduino读取它？

您希望信号范围为0V至5V。我们不是都:-)吗？让我们采用一种不同的方法，看看能从哪里得到帮助。

起点：最便宜，最简单的解决方案。

那将是一个串联电阻来创建一个分压器。那是绝对的最小值。我注意到人们没有给电阻多加考虑，只是选择一个很好的舍入值，如10k。但是我发现有一个最佳值。 $\Omega$

该曲线示出了最小和最大读数之间的电压差（9K和20K RESP。）作为串联电阻（在k的函数）。看，它确实具有最大值。如果您还记得那很容易找到 $\Omega$$\Omega$$\Omega$

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

所不同的 -具有极值 $V_{MAX}$$V_{MIN}$

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

解决给 $R_X$

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

美女！

因此，在本例中，串联电阻为13.42k，您可以在图表上进行检查。将电阻放置在0V至+ 5V之间，这将使我们的输出范围为[2V，3V]。这是使用1个电阻器（*）可获得的最大范围。 $\Omega$

够了吗 Arduino具有10位ADC，因此该范围将为您提供200个离散电平的范围。对于DIY传感器，应该可以提供足够的精度。因此，不需要其他组件如运算放大器。

（*）可接受的答案给出了1.9V范围，但是方程式错误。使用1个电阻器和仅+ 5V的电源无法获得高于1V的范围。

您需要一个负电压才能使电阻分压器达到0V。我假设您有+ 5V和-5V可用。
将可变电阻器 + 5V和GND之间。现在，您需要找到一个介于GND和-5V之间的下拉电阻的值。现在很简单；当可变电阻为20k，您需要0V输出，因此下拉电阻也必须为20k因为整个过程都是对称的。 接下来，我们必须找出为9k时分压器的输出电压。我们注意到流经的电流与流经下拉电阻的电流相同，因此 Ω Ω - [R X Ω - [R $R_X$$\Omega$$\Omega$
$R_X$$\Omega$$R_X$

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

计算得出的结果为。现在剩下要做的只是将0V..1.9V缩放到0V..5V。为此，我们使用RRIO（轨至轨I / O）运算放大器作为同相放大器 $V_O = 1.9V$

如果您选择和，则对于为20k ..9k您将获得0V..5V的输出电压范围。- [R 2 = 47 ķ Ω - [R X Ω $R1 = 18k\Omega$$R2 = 47k\Omega$$R_X$$\Omega$$\Omega$

我认为最简单的方法是使用一个分压器，该分压器在9k时为您提供5V电压，并随着电阻的增加而降低。您可以在此分压器计算器中使用各种电阻器组合。但是，这将是线性发展。