Nie byłoby różnicy w wyjściu napięcia wycieraczki z dowolnego (nieobciążonego) potencjometru, wszystkie działają w ten sam sposób.
Jednak wejście analogowe w Arduino zaleca impedancję źródła mniejszą niż 10 kOhm, aby uzyskać optymalną wydajność. Wynika to z czasu potrzebnego na naładowanie próbki i utrzymanie kondensatora, który można postrzegać jako impedancję dynamiczną . Poniższy obraz pochodzi z arkusza danych AtMega328 (mikrokontroler, na którym opiera się Arduino):
Nie martw się zbytnio, jeśli nie rozumiesz tego do końca teraz, po prostu zaakceptuj, że potrzebujemy impedancji źródła poniżej 10 kOhm.
A teraz, jak obliczyć impedancję wyjściową potencjometru?
Aby poznać szczegóły, spójrz na impedancję odpowiednika Thevenina. To mówi nam, że maksymalny opór wyjściowy wycieraczki garnka wynosi 1/4 jego oporu mierzonego od góry do dołu (gdy wycieraczka jest pośrodku) Więc jeśli twój garnek ma 10k, to maksymalny opór wyjściowy wynosi 2,5k .
Oto symulacja przesuwania puli 10 000 z jednego końca do drugiego:
Oś X przedstawia obrót od 0 do 100% ( zignorować pokazane rzeczywiste wartości) Oś Y to impedancja wyjściowa zmierzona na wycieraczce. Widzimy, jak zaczyna się i kończy przy 0 omach i szczytach przy 2,5 kOhm w środku (50%).
To komfortowo mniej niż zalecana impedancja źródła wynosząca 10 k.
Można więc użyć dowolnej wartości potencjometru pomiędzy na przykład 100 omów i 40 k jako dzielnik napięcia.
EDYTUJ - aby odpowiedzieć na pytanie, co się stanie, jeśli użyjemy potrawy 200k:
Jak jest napisane we fragmencie arkusza danych, im wyższa impedancja źródła, tym dłuższy S / H kondensator się ładuje. Jeśli nie jest w pełni naładowany przed wykonaniem odczytu, odczyt pokaże błąd w porównaniu z prawdziwą wartością.
Możemy obliczyć, jak długo kondensator musi ładować się do 90% jego końcowej wartości, wzór jest następujący:
2,3 * R * C
Po 1 stałej czasowej RC napięcie osiąga ~ 63% swojej końcowej wartości. Po 2,3 stałych czasowych jest to ~ 90% jak powyżej. Jest to obliczane ze wzoru 1 - (1 / e ^ (RC / t)), gdzie e jest logarytmem naturalnym ~ 2,718. Na przykład dla 2,3 stałych czasowych będzie to 1 - (1 / e ^ 2,3) = 0,8997.
Więc jeśli wstawimy pokazane wartości - impedancję źródła 50k, impedancję serii 100k (zakładając najgorszy przypadek) i pojemność 14pF:
2,3 * 150k * 14pF = 4,83us do naładowania 90%.
Możemy również obliczyć wartość -3dB:
1 / (2pi * 150k * 14pF) = 75,8kHz
Jeśli chcemy wartość, aby zmieścić się w 99%, musimy czekać około 4,6 tau (stałe czasowe):
4,6 * 150k * 14pF = 9,66us, aby naładować do 99% - odpowiada to około 16,5 kHz
Możemy więc zobaczyć, jak im wyższa impedancja źródła, tym dłuższy czas ładowania, a tym samym niższa częstotliwość dokładnie odczytana przez przetwornik ADC.
Jednak w przypadku kotła kontrolującego wartość ~ DC, możesz próbkować z bardzo niską częstotliwością i dać mu dużo czasu na naładowanie, ponieważ wyciek jest bardzo mały. Myślę więc, że w tym przypadku 200k powinno wystarczyć. Np. sygnał audio lub dowolny zmienny (AC) sygnał o wysokiej impedancji, musisz jednak wziąć pod uwagę wszystkie powyższe informacje.
To łącze zawiera szczegółowe informacje na temat charakterystyki przetwornika ADC ATMega328.