Mejor valor de resistencia en serie con sensores LDR

Estoy diseñando una matriz de sensores para el robot seguidor de línea, basada en resistencias LDR y LED de transmisor, el valor de las resistencias LDR en serie cambia con la posición de la matriz en la línea negra, por lo que puedo medir el valor del ángulo de desviación del voltaje. divisor a través de R1 para controlar los motores de remolque.

El valor de las resistencias LDR cambia de 92 Kohm a 110 kohm, puse una resistencia R1 en serie con las LDR, el pin ADC (A0) en arduino uno está conectado al divisor de voltaje a través de R1.

Pregunta : ¿Cómo puedo elegir el valor de R1 para obtener la mejor sensibilidad en el pin A0? Probé 10k ohm pero obtengo pequeños cambios de solo [4.5,4.58] voltios y eso no funciona. Necesito más sensibilidad. ¿Cómo puedo elegir R1 para obtener la mejor sensibilidad en el pin A0?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Respuestas (2)

Como ocurre con muchas cosas, pero inusualmente obvias aquí, el cálculo viene al rescate. Tu sensibilidad es

V o tu t R L D R
Necesitas encontrar la expresión para
2 V o tu t R L D R R 1
como una función de la resistencia de LDR y R1, iguale eso a cero, y encuentre el valor de R1 cuando esa derivada es cero.

Formalmente, debe tomar la segunda derivada y asegurarse de que sea un máximo y no un mínimo, y probar sus puntos finales para absolutos, pero en este caso estoy razonablemente seguro de que no será necesario.

Mi instinto se siente como si R1 debería ser de 400 ohmios, pero mi instinto ha estado equivocado antes y lo estará nuevamente. (@Wouter-van-ooijen parece pensar que será un absoluto en uno de los puntos finales. Interesado en ver cuál es la respuesta correcta)

Tenga en cuenta que esto de ninguna manera extiende su rango de Vout sobre el rango dinámico de su ADC. Es posible que deba hacer un acondicionamiento de señal más allá de ese circuito.

Vaya, me acabo de dar cuenta de que los LDRS no son de 100 ohmios como en la imagen. La respuesta debe ser que R1 debe establecerse en el valor total de los cuatro LDR, lo que está en línea con Wouter. Esto interferirá con el adc, y debe almacenar en búfer.

Para obtener la mayor oscilación de voltaje para los valores que menciona, R1 debe ser de ~ 100 kOhm. Pero tenga en cuenta que esto hace que la impedancia de Vout ~ 50 KOhm. Para PIC UCs se recomienda una resistencia máxima de 10k, desconozco esta cifra para tu UC *uno=Atmega328P?) así que tendrás que checar.

Además, no estoy seguro de por qué coloca los LDR en serie, pero esa es otra pregunta.

¿Quieres decir que podemos obtener más cambios de voltaje si ponemos los LDR en paralelo?
Eso depende de cómo cambie la iluminación. Las series están bien cuando están todas iluminadas, excepto una que podría estar en la oscuridad. Parallel es mejor en el caso contrario, todo oscuro pero uno podría estar iluminado.