Circuito divisor de voltaje y el resistor desplegable

Parece que el problema al que te enfrentas es que estás tratando de combinar demasiadas funciones en un solo circuito. Como ha identificado, si pone una pequeña resistencia R_Load en paralelo, está eliminando efectivamente la contribución del LDR al circuito. Todavía tiene un divisor de voltaje, pero no se divide de la manera que desea. Al observar la siguiente ecuación, podemos ver que necesitaremos una R_load en el orden de magnitud de la resistencia oscura del LDR para mantener la operación esperada.

$$ V_ {out} = \ dfrac {V1 \ times (LDR || R_ {load})} {R_1 + (LDR || R_ {load})} $$.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Tomando sus valores, eso significa que realmente queremos que la R_load efectiva sea mayor que 200 kΩ. Para indicar esto de otra manera, esto nos da una señal de alta impedancia que solo es capaz de conducir una carga de alta impedancia. Nuestra bombilla de 100Ω es, en comparación, una impedancia muy baja. O bien necesitamos cambiar la impedancia de nuestro divisor de voltaje a un valor mucho más bajo (lo que puede ser difícil o poco práctico), o necesitamos amplificar la salida de nuestro divisor de voltaje para poder conducir nuestra lámpara. En este caso, amplificar las cosas es muy fácil ya que realmente solo necesita un solo transistor, como se muestra a continuación:

^{simular este circuito}

Estos circuitos toman la señal de alta impedancia del divisor de voltaje y la convierten en un variador de baja impedancia capaz de encender su bombilla.

Para las pulsaciones de botones, normalmente está accionando un pin en un microcontrolador que puede tener una muy de alta impedancia, probablemente superior a 1 MΩ. Además, en lugar de usar un LDR que varía de 0.5 kΩ a 200 kΩ, usamos un interruptor que varía entre (aproximadamente) 0 Ω y ∞Ω. Si estamos utilizando el interruptor como dispositivo desplegable, entonces necesitamos una resistencia de levantamiento para poder conducir el pin de nuevo a nuestra tensión de alimentación.

Hay varias cosas conflictivas en tu pregunta, por lo que no se puede responder directamente.

Primero, ¿estás seguro de que la resistencia LDR aumenta arriba con luz? Eso es posible, pero no cómo funcionan los sensores CdS comunes. Esos tienen una disminución significativa en la resistencia al aumentar la luz.

En segundo lugar, los voltajes de salida que obtienes no tienen ningún sentido sin siquiera mirar los números de cerca. La resistencia inferior es de 10 kΩ, por lo que es significativamente mayor que la resistencia LDR (200-500) independientemente de la luz. Por lo tanto, la salida siempre debe estar justo por debajo de 9 V. Claramente, 420 mV no puede ser correcto sin buscar más.

Tercero, tratar de ver de dónde obtuviste los voltajes de salida lleva a más confusión. Tienes un montón de números adimensionales sin ninguna indicación de dónde vinieron en el lado izquierdo, pero el resultado está en Ohms en el lado derecho. Eso no puede ser correcto solo por el análisis dimensional solo.

La forma en que funciona este circuito es causando un voltaje que depende de la resistencia del sensor. Esto es útil porque la mayoría de las cosas que pondrías aguas abajo de este circuito querrán una señal de voltaje, no una señal de resistencia. La entrada A / D de un microcontrolador es un buen ejemplo de algo que quiere una señal de voltaje. Puede pensar que este circuito es un convertidor de señal de resistencia a señal de voltaje.

Un divisor de voltaje resistivo es una forma simple de lograr esto. La salida del divisor es una función de las dos resistencias. Dado que una resistencia es una constante conocida, la tensión de salida es una función de la otra resistencia, que es una función del nivel de luz.

Usted dice que la resistencia a la oscuridad es 200. Eso significa que la ganancia del divisor de voltaje será (10 kΩ) / (200 Ω + 10 kΩ) = .980. Ese tiempo la entrada de 9 V produce 8.82 V de salida. Para el caso ligero, haga el mismo cálculo excepto que la resistencia LDR ahora es 500 Ω:

(9 V) (10 kΩ) / (500 Ω + 10 kΩ) = 8.57 V

La razón por la que no está obteniendo mucha variación entre la luz y la oscuridad es que la resistencia fija no coincide con la resistencia variable. Elija una resistencia fija cerca del centro del rango de la resistencia variable. El caso óptimo en términos de resolución es elegir uno para que las resistencias variables mínimas y máximas resulten en voltajes centrados alrededor de la mitad. Dependiendo de la situación, es posible que desee sacrificar la resolución general más grande para obtener más resolución en una parte particular del rango. Sin embargo, en todos los casos óptimos, la resistencia fija está limitada por el valor mínimo / máximo de la resistencia variable.