Como obter uma leitura de tensão de faixa completa de um sensor de pressão?

Estou fazendo um aplicativo usando o Resistor Sensível à Força DIY (FSR) retirado deste manual . A resistência deste sensor varia tipicamente de 20kOhm quando em repouso a 9kOhm quando pressionado.

Como converter esses valores de resistência em um sinal em que 0v corresponde à condição de descanso e 5v corresponde à condição "pressionada" para que eu possa lê-lo com um Arduino?

Você quer uma faixa de sinal de 0V a 5V. Não todos :-)? Vamos para uma abordagem diferente e ver onde isso nos leva.

Ponto de partida: solução mais barata e mais simples.

Isso seria um resistor em série para criar um divisor de tensão. Esse é o mínimo absoluto. Notei que as pessoas não pensam muito nesse resistor, basta escolher um bom valor de rodada como 10k . Mas descobri que há um valor ótimo para isso. $\Omega$

A curva mostra a diferença de tensão entre a leitura mínima e máxima (9k e 20k Ω resp.) Em função do resistor em série (em k Ω ). Veja, de fato, tem um máximo. É fácil encontrar se você se lembrar disso $\Omega$$\Omega$$\Omega$

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

$V_{MAX}$$V_{MIN}$

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

$R_X$

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

Uma beleza!

$\Omega$

É o suficiente? O Arduino possui um ADC de 10 bits, portanto esse intervalo fornecerá um intervalo de 200 níveis discretos. Isso deve fornecer uma precisão suficiente para um sensor de bricolage. Portanto, não são necessários outros componentes como opamps.

(*) A resposta aceita fornece uma faixa de 1,9V, mas possui as equações erradas . É impossível obter uma faixa maior que 1V com 1 resistor e apenas uma fonte de + 5V.

$R_X$$\Omega$$\Omega$
$R_X$$\Omega$$R_X$

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

$V_O = 1.9V$

$R1 = 18k\Omega$$R2 = 47k\Omega$$R_X$$\Omega$$\Omega$

Eu acho que a maneira mais simples seria um divisor de tensão que lhe dê 5V a 9k e diminua conforme a resistência aumenta. Você pode jogar com várias combinações de resistores nesta calculadora do divisor de tensão . Vai ser uma progressão linear, no entanto.