फोटोरिसेस्टर / एलडीआर का उपयोग करते समय आपको दूसरे अवरोधक की आवश्यकता क्यों होती है?
जवाबों:
इसका सरल उत्तर यह है कि Arduino को मापने के लिए वोल्टेज बहुत आसान है, जबकि प्रतिरोध नहीं है, और अधिकांश सेंसर जैसे Photoresistor (LDR), फ्लेक्स सेंसर, थर्मिस्टर्स और अधिक - वास्तव में एक चर प्रतिरोधक हैं।
प्रतिरोध परिवर्तनों को मापने का मुख्य कारण यह है कि Arduino (और अधिकांश IC) में एनालॉग से डिजिटल कनवर्टर (ADC) नामक एक छोटी प्रणाली है । यह प्रणाली एनालॉग वोल्टेज में 1 और 0 की श्रृंखला में परिवर्तन का अनुवाद करती है जो कि उदाहरण के लिए एक पूर्णांक में परिवर्तित हो सकती है।
एडीसी को पढ़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है वोल्टेज परिवर्तन, और हम Arduino का उपयोग करना चाहते हैं analogRead (जो एडीसी का इस्तेमाल करता है) उदाहरण के लिए Photoresistor रीडिंग प्राप्त करने के लिए, हम में परिवर्तन कन्वर्ट करने के लिए एक तरह से की आवश्यकता होगी प्रतिरोध में बदलाव के लिए वोल्टेज - और एक वोल्टेज डिवाइडर इसे करने का सबसे आसान तरीका है।
यह सच है कि सेंसर पहले से ही एक प्रतिरोधक है, और जैसे कि इसे पूरे वोल्टेज को बदलना चाहिए। लेकिन वोल्टेज परिवर्तन को मापने में आपको परेशानी होगी, क्योंकि Vcc (5V) और ग्राउंड को छोड़कर कोई संदर्भ बिंदु नहीं है:
इसके विपरीत, वोल्टेज विभक्त का उपयोग करते समय, आपके पास वोल्टेज परिवर्तनों को मापने के लिए एक अच्छी तरह से परिभाषित संदर्भ बिंदु होता है:
यह कड़ाई से एक Arduino सवाल नहीं है, लेकिन मैं इस बात की सराहना करता हूं कि फोटो-प्रतिरोधक जैसी चीजें Arduino उपयोगकर्ताओं के लिए सामान्य प्रारंभिक परियोजनाएं हैं।
प्रतिरोध (और अन्य घटक) वास्तव में सर्किट में वोल्टेज को इस तरह सीमित नहीं करते हैं। बल्कि, श्रृंखला सर्किट में प्रत्येक घटक को कुल वोल्टेज का अनुपात मिलता है। यह अनुपात इसके प्रतिरोध से निर्धारित होता है।
यदि आपके पास केवल एक घटक है, तो पूरे वोल्टेज को इसके पार गिरा दिया जाता है, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि इसका क्या प्रतिरोध है। उस स्थिति में प्रतिरोध को बदलने से केवल वर्तमान प्रवाह की मात्रा प्रभावित होगी।
आपको एक निश्चित संदर्भ बिंदु के रूप में दूसरे अवरोधक की आवश्यकता है। आप जानते हैं कि दोनों प्रतिरोधों के बराबर होने पर कितना वोल्टेज मिलेगा, और यह कि वोल्टेज और प्रतिरोध के बीच संबंध (काल्पनिक रूप से) रैखिक है। इसलिए आप इसका उपयोग यह पता लगाने के लिए कर सकते हैं कि दूसरे घटक में क्या प्रतिरोध है, उदाहरण के लिए फोटो-रेज़िस्टर।
एक साइड नोट के रूप में, दूसरा अवरोधक भी सुरक्षा के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है। इसके बिना, आप संभावित रूप से शॉर्ट-सर्किट के साथ समाप्त हो सकते हैं यदि अन्य घटक का प्रतिरोध बहुत कम हो जाता है।
प्रतिरोध के सटीक माप के लिए एक सटीक वर्तमान स्रोत ( http://www.digikey.com/product-search/en/integrated-circuits-ics/pmic-current-regulation-management/2556448?k=ccc%20source ) की आवश्यकता होती है ।
ओम का नियम, वी = आईआर या आर = वी / आई बताता है कि रैखिक घटकों के लिए, सर्किट में प्रतिरोध का मूल्य वर्तमान द्वारा विभाजित वोल्टेज के अनुपात से अनुमान लगाया जा सकता है। एक साधारण वोल्टेज डिवाइडर के साथ, चूंकि सेंसर का प्रतिरोध बदलता है इसलिए सर्किट में करंट होता है। तो जंक्शन पर वोल्टेज को मापना जरूरी नहीं कि सर्किट में वर्तमान का सटीक संकेत प्रदान करता है। सटीक माप प्राप्त करने के लिए लगाए गए वोल्टेज और वर्तमान दोनों को नियंत्रित किया जाना चाहिए।
इसका एक और बड़ा कारण यह भी है कि यदि आपके पास सिर्फ़ एक श्रृंखला, एक शक्ति स्रोत, एक LDR और एक बल्ब है, तो यह कहा जा सकता है कि जैसे ही LDR प्रतिरोध कम होता है, वैसे ही बल्ब आ सकता है, फिर यह प्रतिरोधक क्षमता के समान तेज हो जाएगा कम करें। यदि एक ट्रांजिस्टर और कलेक्टर की ओर के बल्ब के साथ संभावित विभक्त में अधिक प्रतिरोधों के साथ कॉन्फ़िगर किया गया है, तो आप प्रतिरोधों को प्रकाश की सटीक मात्रा को परिभाषित करने के लिए भिन्न कर सकते हैं जो लगभग 1.6V (?) की अनुमति देगा (जो भी वोल्टेज आधार को आधार में बदल देता है? कंडक्टर वैसे भी), और इसलिए वह प्रकाश जिस पर बल्ब अचानक एक निरंतर अवरोधक के माध्यम से बिजली स्रोत से प्रत्यक्ष बिजली की आपूर्ति के साथ चालू हो जाएगा, यदि आवश्यक हो।
इसलिए श्रृंखला में एक LDR सर्किट के चारों ओर प्रकाश के साथ धारा में भिन्न होगा, एक विभक्त और ट्रांजिस्टर में यह प्रकाश पर निर्भर स्विच के रूप में कार्य करता है
अन्य विद्युत घटकों के विपरीत, एक फोटोस्टोरिस्टर (या प्रकाश-निर्भर अवरोधक, LDR, या फोटोकेल) एक चर अवरोधक है। इसका मतलब है कि इसका प्रतिरोध प्रकाश की तीव्रता के अनुसार निर्भर कर सकता है।
मैं स्पष्ट रूप से समझने के लिए सर्किट आरेख के आधे हिस्से के साथ पहले जाऊंगा।
प्रकाश की तीव्रता बढ़ने के साथ एक फोटोस्टोरिस्टर का प्रतिरोध कम हो जाता है। मजबूत प्रकाश -> LDR प्रतिरोध (0ohms तक घट जाता है) इसलिए 10k (ओम) रोकनेवाला 5V के करीब देखता है।
प्रकाश की तीव्रता कम होने के साथ एक फोटोस्टोरिस्टर का प्रतिरोध बढ़ता है। मंद प्रकाश -> LDR प्रतिरोध (अनंत तक बढ़ता है)।
तो, 10k (ओम) रोकनेवाला केवल थोड़ा वोल्टेज प्राप्त करता है।
यहां पूर्ण सर्किट आरेख है जिसे आप पूछना चाहते हैं कि दूसरे अवरोधक की आवश्यकता क्यों है।
मुख्य बिंदु Arduino बोर्ड में Vcc (5V) और जमीन भी है। तो, कोई अंतर नहीं है यदि संभावित अंतर शून्य है। इसलिए, सबसे पहले, Vcc (5V) फोटोरिसेस्टर के माध्यम से बहेगा और 10k (ओम) रोकनेवाला के पास जाएगा।
फिर, चूंकि एक समानांतर सर्किट है, अर्डिनो को 10k (ओम) रोकनेवाला के समान वोल्टेज मिलेगा। तो यह LDR रोकनेवाला एक पुल-अप रोकनेवाला का कार्य करता है जो VCC में करंट खींचता है।