¿Cómo obtendría una lectura de voltaje de rango completo de un sensor de presión?

Estoy haciendo una aplicación usando el Resistencia Sensible a la Fuerza DIY (FSR) tomada de este instructable . La resistencia de este sensor varía típicamente de 20kOhm cuando está en reposo a 9kOhm cuando se presiona.

¿Cómo convertiría estos valores de resistencia en una señal donde 0v corresponde a la condición de reposo y 5v corresponde a la condición "presionada" para poder leerlo con un Arduino?

Desea un rango de señal de 0V a 5V. ¿No todos :-)? Vayamos por un enfoque diferente y veamos a dónde nos lleva eso.

Punto de partida: la solución más barata y sencilla.

Esa sería una resistencia en serie para crear un divisor de voltaje. Ese es el mínimo absoluto. Me he dado cuenta de que las personas no piensan mucho en esa resistencia, solo eligen un valor redondo agradable como 10k . Pero descubrí que hay un valor óptimo para esto. $\Omega$

La curva muestra la diferencia de voltaje entre la lectura mínima y máxima (9k y 20k Ω resp.) En función de la resistencia en serie (en k Ω ). Mira, de hecho tiene un máximo. Eso es fácil de encontrar si recuerdas eso $\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}$

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

$R_X$

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

¡Una belleza!

$\Omega$

¿Es suficiente? El Arduino tiene un ADC de 10 bits, por lo que este rango le dará un rango de 200 niveles discretos. Eso debería dar una precisión suficiente para un sensor de bricolaje. Por lo tanto, no se necesitan otros componentes como opamps.

(*) La respuesta aceptada da un rango de 1.9V, pero tiene las ecuaciones incorrectas . Es imposible obtener un rango superior a 1V con 1 resistencia y solo un suministro 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$

Creo que la forma más simple sería un divisor de voltaje que le dé 5V a 9k y disminuya a medida que aumenta la resistencia. Puedes jugar con varias combinaciones de resistencias en esta calculadora divisor de voltaje . Sin embargo, va a ser una progresión lineal.