Pourquoi dois-je utiliser une résistance supplémentaire avec une photorésistance?

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Je suis totalement nouveau dans l'électronique et je me demande pourquoi nous devons mettre une résistance en série avec une photorésistance pour mesurer la variation de la lumière? Je veux dire, la photorésistance est déjà une résistance, pourquoi devons-nous diminuer la tension dans le circuit avec une résistance supplémentaire? Merci d'avance pour vos réponses.

Moussamoa
la source
Comment êtes-vous censé mesurer la tension avec une seule résistance?
Ignacio Vazquez-Abrams
Parce que vous faites un diviseur de tension.
brhans
La tension d'entrée du circuit est de 5V. Si j'ai une seule résistance dans le circuit qui est une photorésistance, je peux vous dire la différence de tension en mesurant la tension entre la photorésistance et la masse. Peut-être que je manque quelque chose mais je ne comprends pas.
Moussamoa
@Moussamoa Si j'ai une seule résistance variable entre 5V et la masse, la tension aux bornes varie-t-elle?
uint128_t
@ uint128_t J'obtiens cette image mentale de "Quel est le son des applaudissements d'une main?" pour ça ... Quand tu peux prendre le caillou de ma main, Grasshopper ...
lornix

Réponses:

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EDIT: Ajout d'un exemple pour calculer les tensions dans un diviseur de tension


Parce que si vous voulez mesurer la résistance de quelque chose, vous devez lui appliquer une tension.
Et si vous appliquez une tension, vous devez en quelque sorte mesurer cette tension, et en mesurant simplement entre la borne de la photorésistance qui est sur le et la borne qui est sur , vous obtenez exactement , il n'y a pas de changement de tension, quelle que soit la taille de la résistance de la photorésistance. G N D + 5+5V(Vcc)GND+5V

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Vous mesurez 5V dans le schéma ci-dessus.


Vous résolvez le problème en utilisant un diviseur de tension:

schématique

simuler ce circuit

Vous pouvez maintenant mesurer la chute de tension sur la résistance, et à partir de cette valeur, vous pouvez deviner la quantité de lumière reçue par la photorésistance.

Exemple:

Dans le deuxième diagramme, vous pouvez voir que la tension est appliquée à travers une résistance et . Parce que la loi d'Ohm dit que et le courant doivent être égaux dans un circuit série, la même quantité de courant passe par et . Dans un circuit série, le courant reste le même, mais la tension est partagée entre les circuits. Nous pouvons écrire l'équation suivante:10050ΩU = R I R 1 R 2100ΩU=RIR1R2

= R 1IUR1R1I

Vous pourriez vous demander comment calculer la tension si nous ne connaissons pas le courant.
Eh bien, nous ne connaissons pas le courant, mais nous pouvons le calculer en utilisant la loi d'Ohm.
Nous écrivons différemment l'équation de la loi d'Ohm originale:

U=RII=UR

R1+R2150ΩI=UR1+R2

je

UR1R1UR1+R2

UR2R2UR1+R2


50ΩR1100ΩR2

UR1R1UR1+R2=50Ω5V50Ω+100Ω=50Ω5V150Ω=50Ω0,03˙UNE=1,6˙V

UR2R2UR1+R2=100Ω5V50Ω+100Ω=100Ω5V150Ω=100Ω0,03˙UNE=3,3˙V


R2150Ω

UR1R1UR1+R2=50Ω5V50Ω+150Ω=50Ω5V200Ω=50Ω0,025UNE=1,25V

UR2R2UR1+R2=150Ω5V50Ω+150Ω=150Ω5V200Ω=150Ω0,025UNE=3,75V

Plus la résistance de la photorésistance augmente, plus la tension chute à travers elle.


75Ω

UR1R1UR1+R2=50Ω5V50Ω+75Ω=50Ω5V125Ω=50Ω0,04UNE=2V

UR2R2UR1+R2=75Ω5V50Ω+75Ω=75Ω5V125Ω=75Ω0,04UNE=3V

Plus la résistance de la photorésistance diminue, moins la tension chute à travers elle (et plus la tension chute à travers l'autre résistance).


3,3˙V3,75V3V

domenix
la source
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Dans la première configuration, l'alimentation et la photorésistance sont en parallèle. Cela signifie que la tension doit être la même sur les deux. Si la résistance de la photorésistance est plus petite, alors la même tension s'applique toujours, avec moins de résistance, cela signifie seulement un courant plus élevé. Et l'inverse.
domenix
1
@Moussamoa la tension d'entrée est effectivement fixe, les batteries et les alimentations fourniront tout le courant nécessaire à une tension fixe. Alternativement, vous pouvez utiliser une source de courant fixe qui fera varier la tension pour maintenir le courant constant. Pour l'analyse de circuit cc, vous supposez souvent que la tension d'alimentation est une valeur constante quelle que soit la charge. En réalité, les batteries et les fournitures ont une limite de courant au-delà de laquelle elles ne fournissent plus une tension constante
crasic
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Pourquoi mesurer la chute de tension sur la résistance, pas sur la photorésistance?
user253751
1
@immibis Parce que vous ne pouvez tout simplement pas mesurer la chute de tension variable sur la photorésistance. Vous mesurez une chute de tension fixe, ce qui est exactement ce que fournit le générateur de tension. Cela ne varie pas, peu importe vos efforts. Dans le schéma supérieur que j'ai fait, vous pouvez simplement déplacer les fils du multimètre vers les bornes de l'alimentation. Vous mesureriez la même tension, car ces fils dans le schéma sont des fils idéaux, imaginaires, zéro ohm. Les autres réponses expliquaient par d'autres moyens pourquoi cela ne devait pas fonctionner comme prévu.
domenix
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@domenix Mesurer la chute de tension sur la photorésistance, plutôt que sur la résistance . Cela semble être plus pratique, car un terminal est au sol.
user253751
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Cela dépend de la façon dont vous utilisez la photorésistance.

Si vous l'utilisez manuellement sur le banc, pour mesurer les niveaux d'éclairage, il vous suffit de le connecter à un multimètre sur une plage d'Ohm et de mesurer sa résistance.

Si vous l'utilisez dans le cadre d'un circuit qui répond automatiquement aux niveaux d'éclairage, le circuit doit mesurer sa résistance. Il est impossible de le faire sans composants supplémentaires. La façon la plus simple de le faire est de mettre une autre résistance en série et d'utiliser la tension au point où elles se rejoignent.

Bien qu'il puisse sembler qu'un multimètre de lecture d'Ohm mesure magiquement la résistance, il possède en interne tout un tas de composants supplémentaires. Sur la gamme Ohms, la plus importante est une résistance ou une source de courant en série avec la chose qui est mesurée. Jetez un coup d'œil à la carte de circuit imprimé à l'intérieur d'un multimètre la prochaine fois que vous changez la batterie.

Une façon populaire de mesurer la résistance avec un microcontrôleur comme PIC ou Arduino est de mettre la photorésistance entre une broche de sortie et une broche d'entrée, avec un condensateur de la broche d'entrée à la masse. La broche de sortie est basculée et le micro compte le nombre de cycles d'horloge qui passent avant que la broche d'entrée ne suive. Cela utilise efficacement l'oscillation logique sur la broche de sortie pour définir une tension et mesure le courant dans le condensateur comme temps de charge. Pas de résistances ici, mais vous utilisez toujours des composants supplémentaires pour mesurer au moins une tension et un courant.

Neil_UK
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Dans un circuit série résistif normal, la tension chuté par le circuit sera égale à la tension d'entrée. Si une seule résistance est utilisée, la tension d'entrée entière est alors supprimée. Une seule photorésistance baissera de 9V si 9V est placée à travers. Loi Ohms simple. V = I * R.

Si plusieurs résistances sont utilisées, la chute de tension est proportionnelle aux bornes des résistances, en fonction de leur résistance. Les résistances en série sont une résistance cumulative, elles s'ajoutent simplement. Encore une fois, loi des ohms, V = I * (R1 + R2 + Rn)

Ainsi, une seule photorésistance, dont la résistance variable est basée sur la lumière du soleil, continuera de baisser la même tension quelle que soit la résistance. Ce qui change, c'est le courant qui le traverse. V reste le même, r change, donc je change.

En ajoutant une résistance fixe, par rapport à la photorésistance, vous obtenez une tension variable aux bornes de la photorésistance . Les deux résistances varient proportionnellement à la tension d'entrée, provoquant une variation de la tension tombée l'une contre l'autre. La chute de tension totale aux bornes de la résistance fixe et de la photorésistance sera la même, mais la chute réelle contre chacune changera.

C'est l'essence d'un diviseur de tension.

schématique

simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab

Passant
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Pour développer la grande réponse de domenix ...

"Pourquoi mesurer la chute de tension sur la résistance, pas sur la photorésistance?"

Dans le circuit (le deuxième diagramme de la réponse de domenix) qui a une résistance fixe ( R1 ) en série avec la photorésistance ( R2 ), vous pouvez mesurer à travers la résistance fixe ou la photorésistance pour un changement de tension lorsque le niveau de lumière (intensité) change sur la photorésistance.

La résistance d'une photorésistance diminue avec l'augmentation de l'intensité lumineuse.

Cela signifie qu'à mesure que l'intensité de la lumière augmente, la tension que vous mesurez à travers la photorésistance diminue et la tension que vous mesurez à travers la résistance fixe augmente.

Ainsi, la tension aux bornes de la photorésistance change dans la direction opposée à mesure que le changement d'intensité de la lumière est détecté. Cela peut ou non être ce que vous attendez et peut ou non être le comportement que vous souhaitez voir.

Si vous mesurez la tension aux bornes de la résistance fixe, vous verrez que la tension augmente à mesure que l'intensité de la lumière détectée augmente.

Selon vos besoins et les autres composants de votre circuit final, vous pouvez regarder la tension aux bornes de la photorésistance ou de la résistance fixe.

Gardez également à l'esprit que si cela peut vous aider dans votre circuit, vous pouvez échanger la position de la photorésistance et de la résistance fixe. Ensuite, la tension à la jonction de la photorésistance et de la résistance fixe augmentera par rapport à la terre, à mesure que l'intensité de la lumière détectée augmentera.

Kevin Fegan
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