Fotorresistencias

Fotorresistencias UnfotorresistoroLDR es uncomponente electrnicocuyaresistenciavaria en funcin de la luz.

Su smbolo es: La forma Fsica:

El valor de resistencia elctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en l (puede descender hasta 50 ohm) y muy alto cuando est a oscuras (varios megaohmios).

Un fotorresistor est hecho de un semiconductor de alta resistencia. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la suficiente energa para saltar de la banda de valencia a la banda de conduccin, aumentando as la conductividad del dispositivo y disminuyendo su resistencia. Las fotorresistencias se caracterizan por la ecuacin:

Donde:R: resistencia de la fotorresistencia.A,: constantes que dependen del semiconductor utilizado.E: densidad superficial de la energa recibida.

Material de Fabricacin Los materiales fotosensibles ms utilizados para la fabricacin de las resistencias LDR son, el sulfuro de talio, el sulfuro de cadmio, el sulfuro de plomo, y el seleniuro de cadmio.Tiempo de respuesta El tiempo de respuesta tpico de un LDR est en el orden de la dcima de segundo.Aplicaciones Se emplean en iluminacin, apagado y encendido de alumbrado (interruptores crepusculares), en alarmas, en cmaras fotogrficas, en medidores de luz. Las de la gama infrarroja en control de mquinas y procesos de contage y deteccin de objetos.

Principio de Funcionamiento y Curva caracterstica

La resistencia de este tipos de componentes varia en funcin de la luz que recibe en su superficie. As, cuando estn en oscuridad su resistencia es alta y cuando reciben luz su resistencia disminuye considerablemente. Cuando incide la luz en el material fotoconductor se generan pares electrn - hueco. Al haber un mayor nmero de portadores, el valor de la resistencia disminuye. De este modo, la fotorresistencia iluminada tiene un valor de resistencia bajo. Las clulas son tambin capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta (UV). Los materiales que intervienen en su construccin son Sulfuro de Cadmio, utilizado como elemento sensible a las radiaciones visibles y sulfuro de plomo se emplean en las LDR que trabajan en el margen de las radiaciones infrarrojas. Estos materiales se colocan en encapsulados de vidrio o resina.

Si dejamos de iluminar, los portadores fotogenerados se recombinarn hasta volver hasta sus valores iniciales. Por lo tanto el nmero de portadores disminuir y el valor de la resistencia ser mayor. Por supuesto, el material de la fotorresistencia responder a unas longitudes de onda determinadas.

En general, la variacin de resistencia en funcin de la longitud de onda presentan curvas como las de la figura siguiente:

TiposLas fotorresistencias pueden ser lineales y no lineales: a. LDR lineales: son mejor conocidas como fotodiodos pero bajo ciertas aplicaciones es posible tratarlas como fotorresistencias debido al comportamiento lineal que presentan. Para considerar un fotodiodo como una fotorresistencia lineal simplemente se polariza en inverso.

b. LDR no lineales: son aquellas hechas comnmente cuyo comportamiento no depende de la polaridad aplicada sobre ella.

Ventajas y desventajas Ventajas de las fotorresistencias:1.- Alta sensibilidad (debido a la gran superficie que puede abarcar).2.- Fcil empleo.3.- Bajo costo.4.- No hay potencial de unin.5.- Alta relacin resistencia luz-oscuridad.

Desventajas de las fotorresistencias:1.- Respuesta espectral estrecha.2.- Efecto de histresis.3.- Estabilidad por temperatura baja para los materiales mas rpidos. La variacin 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 seal luminosa vara con rapidez.4.- Respuesta lenta en materiales estables.5.- Falta de linealidad entre resistencia e iluminacin.

Los principales campos de aplicacin de las fotorresistencias son: medida de luz de poca precisin y econmica, troceador para amplificadores de corriente continua (c.c) de bajo nivel, control de alarmas y rels. Las clulas son tambin capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo(IR),luzvisible, yultravioleta(UV). Los materiales que se comportan con estas caractersticas son:- En el espectro visible: Sulfuro de Cadmio (CdS) y Seleniuro de Cadmio (CdSe).- En los infrarrojos: Silicio (Si), Sulfuro de Plomo (PbS) y Seleniuro de Plomo (PbSe).

A continuacin se presentan algunos ejemplos de circuitos con LDR: