S. E. P. D.G.E.S.T.INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ORIZABA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA

ELÉCTRICA-ELECTRÓNICA

(ÁREA ELECTRÓNICA)

PRÁCTICA 1

APLICACIÓN DE LA FOTORRESISTENCIA EN UN SISTEMA ON-OFF DE UNA LUMINISCENCIA

EQUIPO No.: 4

INTEGRANTES:

Blanco Murga Víctor Hugo

Néstor Morales Carreón

Omar Cervantes

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M. C. Fernando Vera

PRACTICA No 1

FOTORRESISTENCIA

OBJETIVO

Conocer el funcionamiento de la fotorresistencia y a su vez controlar la carga de un foco mediante el uso de un acoplamiento opto electrónico.

MARCO TEORICO:

  Fotorresistencias

Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuya siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Su cuerpo está formado por una célula o celda y dos patillas. En la siguiente imagen se muestra su símbolo eléctrico.

El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios megaohmios).

Características

Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico. Un fotorresistor está hecho de un semiconductor de alta resistencia como el sulfuro de cadmio, CdS. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por las elasticidades del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante.

Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar su resistencia según la cantidad de luz que incide en la célula. Cuanta más luz incide, más baja es la resistencia. Las células son también capaces de reaccionar

a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta (UV).

La variación del valor de la resistencia tiene cierto retardo, diferente si se pasa de oscuro a iluminado o de iluminado a oscuro. Esto limita a no usar los LDR en aplicaciones en las que la señal luminosa varía con rapidez. El tiempo de respuesta típico de un LDR está en el orden de una décima de segundo. Esta lentitud da ventaja en algunas aplicaciones, ya que se filtran variaciones rápidas de iluminación que podrían hacer inestable un sensor (ej. tubo fluorescente alimentado por corriente alterna). En otras aplicaciones (saber si es de día o es de noche) la lentitud de la detección no es importante.

Se fabrican en diversos tipos y pueden encontrarse en muchos artículos de consumo, como por ejemplo en cámaras, medidores de luz, relojes con radio, alarmas de seguridad o sistemas de encendido y apagado del alumbrado de calles.

También se fabrican fotoconductores de Ge:Cu que funcionan dentro de la gama más baja "radiación infrarroja".

MATERIAL:

Foco. Resistencia 100k Diodo 1n4004 Potenciometro LM741 Socket. Fotorresistencia. Fuente de 12 volts C.D. Cable calibre 5

LDR relevador

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FOTOS

DESARROLLO DE LA APLICACION

1.-Tomar el relevador y medir la impedancia de la bobina interna.

2.-Realizar la prueba estática al relevador (medición de la continuidad de los contactos 3,4,5 sin alimentación de CD).

3.-Realizar la prueba dinámica al relevador (medición de la continuidad de los contactos 3,4,5 con alimentación de CD), observando que en la prueba dinamita , cada que se exita la bobina da lugar a un cambio de terminal del contacto 3 al contacto 5.

4.-Armar en el protoboard el circuito de la figura 1, teniendo cuidado de no cometer errores en las conexiones

5.-Con el multimetro verificar el voltaje de la bobina , comprobar el voltaje en paralelo al foco seleccionando el multimetro en CA. accionado el push boton y ratificar el voltaje sin accionar el push boton esta vez modificando el multimetro para CD.

6.-Armar el circuito (previamente comprobado), en una tablilla fenolica previamente serigrafiada y quemada en cloruro ferrico o tablilla master circuit teniendo cuidado de hacer un trabajo de calidad

SIMULACION:

ESQUEMAS:

CALCULOS:

Divisor de Voltaje para entrada inversora:

Puesto que la LDR tiene una resistencia de 10M en oscuridad absoluta, se eligio una resitencia de 100k para construir un divisor de voltaje, de esta manera, cuando hay ausencia total de luz en las terminales del LDR habrá un voltaje casi idéntico al de alimentación.

Vo=(LDR/(LDR+R1))ViVo=(10M/(10M+100k)12VVo=12V

Divisor de voltaje para entrada no inversora: se eligio un potenciómetro de 10k , para esta aplicación el opamp trabaja en lazo abierto como comparador no inversor cuando el voltaje de la entrada no inversora es mayor al voltaje de referencia la salida del comparador se activa cuando es menor la salida es 0 v, para esta aplicación se conecto un divisor de voltaje formado por un pot de 10k a la entrada no inversora este potenciómetro. Permite establecer el votaje de referencia entre 0 a 12v.A la entrada no inversora se coneto un divisor de voltaje formado por el LDR y la resistencia fija de 100k. dependiendo del nivel de iluminación el voltaje en dicho divisor variara entre 0 y aproximadamente 12v finalmente, solo queda establecer el voltaje de referencia para determinar para establecer a que nivel de oscuridad ocurrirá la conmutacion

CONCLUSIÓN:

En esta práctica se analizó el funcionamiento de la fotorresistencia aplicada a un circuito de control sencillo de un foco, a la vez del funcionamiento haciendo que la fotorresistencia funcione como un sensor midiendo la luz que pasa por sus celdas y asi cuando no hay luz prendera el foco