Fotorresistencias: principios y aplicaciones

Fotorresistencias (LDR)

Las resistencias dependientes de la luz basan sus principios en la variación de resistencia eléctrica presentada por un material conductor que incide por la radiación óptica.

Fórmula

R = 1 x L
R = resistencia eléctrica / L = longitud del conductor / S = sección del conductor / σ = conductividad eléctrica

___
0 S

Una onda electromagnética como la luz es dada por la ecuación E = h x v

E = energía radiación óptica / h = constante de Planck / v = frecuencia de la radiación

Si la onda tiene suficiente energía para hacer que los electrones de la banda de valencia salten a la de conducción pero sin llegar a ser despedidos por el material, se produce el efecto fotoeléctrico.

La relación entre la resistencia de un LDR y la cantidad de luz que recibe es dada por R = A x E^-σ
R = resistencia eléctrica / E = energía recibida / A, σ = parámetros de material y fabricación

Así podemos ver que al aumentar E, R disminuye.

También las LDR tienen lo que se llama constante de tiempo, estas son dos, una al iluminar (-R) y otra al extinguir la luz (+R); otro factor que influye es la temperatura.

Su respuesta espectral es estrecha, debiéndose elegir en función de la longitud de onda a detectar (generalmente 550 nm).

DIBUJO Aspecto de un LDR

FORMAS DE CONECTAR UN LDR (DIBUJO)

Sensores infrarrojos: Estos constan de un emisor (diodo LED) y un receptor (fototransistor) de rayos infrarrojos encapsulados en un mismo dispositivo (DIBUJO). Funciona tal que al activarse el LED este emite una radiación infrarroja, si esta rebota en un objeto, ya sea de color claro u oscuro, y vuelve al sensor, este sensora más o menos según el color del objeto en el que choca.

Sensores finales de carrera: Estos son utilizados para detectar la presencia de obstáculos. Están formados por un conmutador mecánico que lleva unido a un vástago que sobresale del sensor y externamente posee una lámina metálica flexible. Dispone de 3 terminales: el común (CM), el normalmente cerrado (NC) y el normalmente abierto (NA). Cuando se presiona la lámina externa y esta hunde el vástago hacia el interior, se produce la conmutación del circuito de NC a NA.

DIBUJO

El problema que puede afectar a este sensor y a cualquier otro conmutador mecánico es el efecto rebote, es decir, el chisporroteo entre los terminales de alimentación y la masa.

Sensor de temperatura: Este funciona de forma similar a un diodo zener de dos terminales, fijando un voltaje determinado entre 2 de sus terminales. La variación de este voltaje es directamente proporcional a la temperatura, opera entre -40ºC y 100ºC.