Hallo!
Ich habe mir kürzlich das Arduino Starter Kit gekauft und bastel nun an
den Beispielen. Dabei werden analoge Signale immer wieder über einen
Spannungsteiler angeschlossen. Leider verstehe ich nicht warum.
Das beigefügte Bild zeigt so eine Schaltung. Warum ist hier ein
Spannungsteiler notwendig, warum kann man nicht einfach den
Photowiderstand an die Stelle des 10 kOhm Widerstandes setzen letzteren
ganz weglassen?
Da ich nichts kaputtmachen will, frage ich hier, statt es einfach zu
machen^^
Danke!
"In our arduino project, R1 is the 10k resistor and R2 is the photo
diode. The resistance value of R2 in dark is so high that it almost
reaches 5V. Once photons are absorbed, the value of R2 will decrease,
and so will its voltage value. For this project it is preferable to use
a fixed resistor ranging from 1k to 10k, otherwise the voltage dividing
ratio is not obvious.
This is why in this project we have used a 10k resistor for R1."
Anfänger schrieb:> Ich habe mir kürzlich das Arduino Starter Kit gekauft und bastel nun an> den Beispielen. Dabei werden analoge Signale immer wieder über einen> Spannungsteiler angeschlossen. Leider verstehe ich nicht warum.
Um auf lange Sicht da Spass zu haben und weiterzukommen brauchst du ein
paar Grundlagen der Elektronik.
Der Arduino kann nur Spannung messen.
Nicht jeder Sensor gibt aber eine Spannung aus, also musst du
Widerstände oder Ströme in Spannung wandeln.
Schau dir ein Elektronik Grundlagen Tutorial an und arbeite es durch.
Hallo
"Um auf lange Sicht da Spass zu haben und weiterzukommen brauchst du ein
paar Grundlagen der Elektronik."
Sehr richtig - um aber nicht bei Adam und Eva für die schnelle Antwort
anzufangen (was trotzdem generell und tiefgreifender sinnvoll wäre aber
halt länger dauert) google mal nach Spannungsteiler, und wenn du da nur
Bahnhof verstehst das Ohmsche Gesetz und was überhaupt Strom und
Spannung ist.
Wenn es ganz "schlimm" kommt müsstest du leider auch die Grundlagen der
Algebra (Formel umstellen) auffrischen.
Jemand
Danke für eure Antworten. Ich habe mal noch etwas im Internet
recherchiert und ich glaube, mein Verständnisproblem liegt in der
Unterscheidung zwischen Ursache (Spannung) und Wirkung (Strom). Ich
glaube, dass ich es jetzt verstanden habe:
Wenn man nur den Photowiderstand hätte, dann würde sich der Strom
ändern. Ich messe aber ja die Spannung und die bliebe dann gleich. Über
einen bekannten Widerstand (10kOhm) kann ich bei veränderlichem Strom
(ausgelöst durch den Photowiderstand) dann die Spannung ermitteln.
friend schrieb:> "In our arduino project, R1 is the 10k resistor and R2 is the> photo> diode. The resistance value of R2 in dark is so high that it almost> reaches 5V. Once photons are absorbed, the value of R2 will decrease,> and so will its voltage value. For this project it is preferable to use> a fixed resistor ranging from 1k to 10k, otherwise the voltage dividing> ratio is not obvious.>> This is why in this project we have used a 10k resistor for R1."
Hm, in meiner deutschen Version steht das nicht. Auf welcher Seite
müsste das denn stehen?
Anfänger schrieb:> Ich> glaube, dass ich es jetzt verstanden habe:>> Wenn man nur den Photowiderstand hätte, dann würde sich der Strom> ändern. Ich messe aber ja die Spannung und die bliebe dann gleich.
Ich glaube, noch nicht ganz.
Wenn du nur den Photowiderstand hast, dann ändert der seinen Widerstand.
Strom fließt da noch lange keiner, wo soll er her kommen?
Erst durch den zweiten Widerstand fließt von +5V über den
Photowiderstand und den 10k-Widerstand ein Strom nach Masse.
Und damit stimmt die zweite Hälfte deines Satzes:
> Über> einen bekannten Widerstand (10kOhm) kann ich bei veränderlichem Strom> (ausgelöst durch den Photowiderstand) dann die Spannung ermitteln.
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^
verursacht durch den veränderlichen Photowiderstand
Es fließt ein Strom der Größe 5V /(R_Photo+10k) durch die beiden
Elemente.
Die Spannung Um an dem 10k (diese misst du) ist dann
Um=5V*10k/(R_Photo+10k). Jetzt variiere R_Photo!
Hallo
das sich eine Anfänger, absolut verständlicher Weise, solche Fragen
auftun ist auch einer der Punkte warum Arduino als Gesamtsystem von
vielen hier so kritisch gesehen wird.
Aber wie in aller Welt soll es das System Adruino auch anders machen? -
Man kann eigentlich das Hobby Elektronik und µC nicht direkt mit einen
µC beginnen, erst recht nicht wenn dann auch noch so extrem stark
abstrahiert und in mehreren verschachtelten Black Boxes verpackt wird so
das der eigentliche µC (scheinbar - solange es halt einfach bleibt und
gut läuft) egal ist (...), nur das man letztendlich gar nicht verstanden
hat wenn auch nur ein kleines Problem auftritt oder das Arduinouniversum
auch nur leicht verlassen werden muss.
Aduino kann als Gesamtsystem sehr gut aber auch eine Katastrophe sein,
halt je nachdem wie man die Sache angeht und welches Vorwissen man
besitzt.
Leider wird aber Arduino meist so beworben und auch in (zu)vielen
Tutorials und vielen Büchern so "vermittelt" das es in eine Katastrophe
oder zumindest einen sinnlos aufwendigen Lernweg mündet.
Bevor man loslegt müsste man "gezwungen" (geht zum Glück nicht wirklich,
würde ja noch in der Sammlung fehlen wenn man für µC Nutzung Prüfungen
ablegen müsste...)erst mal ganz Allgemeine E-Technik Grundlagen zu
erlangen und zu verstehen wie ein µC Funktioniert und vielleicht auch
das man ein ganz klein wenig sich mit Assembler für einen der bei
Arduino verwendeten (also meist den ATMega328) auseinandersetzt. Das
würde viel Frust beim Nutzer direkt verhindern und den Lernaufwand
deutlich verringern.
Nebenbei würden unbedarft Nutzer auch nicht so leicht mit vollkommen
überteuerte Shilds über das Ohr gehauen, sondern wüssten ganz genau wie
man diese deutlich Preiswerter selbst herstellt (oder optimaler darauf
verzichtet und es direkt "richtig wie die Hobbyprofis" macht) oder halt
brauchbare und bezahlbare, fair bepreiste, Clones erkennt und auswählt.
Letztendlich darf man aber auch nicht vergessen woher das Arduinosystem
stammt und wer ursprünglich mal die Zielgruppe war - das Arduino
letztendlich (und nicht nur die Hardware - die zeifelsfrei) doch sehr
gut sein kann wenn man die Sache richtig angeht zeigt ja das er (das
System) bis nach den "Profi Hobbyisten" und Einsteiger mit ordentlich
Hintergrundwissen in der E-Technik geschafft hat.
Jemand
Anfänger schrieb:> Wenn man nur den Photowiderstand hätte, dann würde sich der Strom> ändern.
Nein, dann würde gar kein Strom fließen.
Strom fließt immer vom Pluspol der Stromquelle zum ihrem Minuspol. Es
muss ein Stromkreis gebildet werden, sonst fließt kein Strom. Ohne
Stromfluss hast du auch keinen Spannunsabfall an irgendwelchen
Widerständen.
Ohne Spannungsabfall gibt es nichts, was der ADC Sinnvoll messen könnte:
1
LDR
2
+5V o-----[===]-----o ADC "sieht" immer 5 Volt
1
LDR
2
ADC "sieht" immer 0 Volt o-----[===]-----| GND
Mit Stromkreis:
1
LDR 10kΩ
2
+5V o-----[===]------+------[===]-----| GND
3
|
4
|
5
o
6
ADC sieht eine Spannung zwischen 0 und 5 Volt
Die Spannungen und Ströme ergeben sich nach dem Ohmschen Gesetz (U=R*I):
5V / (LDR + 10kΩ) = I
Am 10kΩ Widerstand fällt folgende Spannung ab: U = I * 10kΩ
Diese Spannung "sieht" der ADC.
Ich finde es schade, dass Du nicht Deinen Vorschlag aus dem
Startbeitrag getestet und zum Erfolg geführt hast.
Es gibt viele Wege nach Rom, aus allen lernt man und
baut sich dann die beste Lösung zusammen.
LG
old.
spannungsteiler.png
(11 KB)
