linealización FSR cuando se usa adc

Es posible que no puedas hacer lo que quieres. Cuando el sensor es solo una pata de un divisor de resistencia, obtiene la resolución máxima cuando el sensor tiene la misma resistencia que el otro resistor del divisor. Tal configuración puede lidiar con el rango de 0 a infinito de la resistencia de prueba, pero la resolución de la medición disminuye con la relación entre las dos resistencias.

Para decidir si la configuración es lo suficientemente buena, primero debe decidir cuál será el rango de resistencia del sensor durante la operación prevista. Luego tienes que decidir con qué resolución quieres medir la resistencia.

Desea que la resistencia fija del divisor sea tal que sea la misma relación desde cualquier extremo del rango. Por ejemplo, digamos que le importan las resistencias de 1.2 kΩ a 340 kΩ. Esa es una relación de 283. El punto medio en la relación-espacio es la raíz cuadrada de ese extremo. Eso es 16,8. El punto medio es entonces (1.2 kΩ) 16.8 = 20.2 kΩ. Debe obtener lo mismo aplicando la relación del punto medio desde el extremo superior: (340 kΩ) /16.8 = 20.2 kΩ.

Para encontrar la resolución del peor de los casos, haz los cálculos. Calcule el voltaje en el A / D para cualquier extremo. Luego trabaje hacia atrás para ver qué resistencia produciría un recuento A / D más en el medio.

Usando el ejemplo anterior, tiene un pullup de 20.2 kΩ y la resistencia de prueba a tierra. A 1.2 kΩ, la tensión de salida del divisor es 0.0561 de la referencia. Digamos que está utilizando un A / D de 12 bits. La salida A / D será 230. Por lo tanto, tiene una resolución de 1 parte en 230, o no bastante 8 bits, al final de su rango.

Esa es la resolución en la que puedes medir la resistencia. Ahora trabaje hacia atrás para ver qué presión delta representa en los extremos superior e inferior del rango.

Si esto no es aceptable, entonces tienes que hacer algo diferente. Por ejemplo, podría usar una resolución A / D de mayor resolución o una topología diferente.

Puede utilizar este ADC multivalor de gama alta:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El que está a la izquierda es la versión barata, el que está a la derecha es la versión "de lujo", así que seguiré con eso.

• Establezca la salida en lógica 1. Esto carga el condensador.
• Adquiera voltaje. Esto proporciona una medición precisa si la resistencia del FSR es baja y una medición inexacta si el FSR tiene una alta resistencia.
• Establezca el pin de salida en alto-Z
• Adquiera el voltaje cada 5 µs, luego, después de las primeras adquisiciones, puede ir más lento, como potencias de dos, 5,10,20 µs, etc.
• Deténgase cuando el voltaje esté cerca de VCC / 2

Digamos que la lectura de ADC fue A = 1.000 al principio y A = 0.470 después de 4 ms ...

\ $ A = e ^ {- t / RC} \ $

\ $ R = - \ frac {t} {C ln A} = 53000 \ Omega \ $

La precisión depende del reloj del microcontrolador (lo bueno es que un oscilador de cuarzo cuesta maní y usted ya tiene uno) y la descarga RC actúa como una lupa, lo que permite medir con precisión los valores altos de resistencia.

La tapa debe ser de buena calidad, como C0G.

Hay muchos trucos económicos similares para usar un microcontrolador ADC. Por ejemplo, puede expandir esto usando un voltaje de CA en su resistencia (solo emita una onda cuadrada en un pin), luego filtre esto con un filtro de paso bajo (es decir, una tapa) y variando la frecuencia, puede variar la intensidad de La señal a medir. Amplifíquelo con un opamp, que puede ser de ganancia fija y no se recortará ya que usted controla la amplitud de la señal y luego la adquiere. Esto también elimina las compensaciones de DC y otras molestias.

También hay este:

^{simular este circuito}

Establezca el pin deseado para dar salida a la lógica 1 y los otros a high-Z, y puede elegir la resistencia superior en su divisor, que le ofrece varios rangos. Tenga en cuenta la resistencia de salida del pin, que no será inferior a 30 ohmios y, sin embargo, depende de la temperatura. Pero si calibra su sensor con pesos conocidos, eso lo solucionará.