Fotoconductor
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Fotoconductor es el que cambian su resistencia eléctrica debido a la exposición a energía radiante.
Sumario
La fotorresistencia
Un ejemplo es la LDR (Light Dependent Resistor) o resistencia dependiente de la luz, fotoconductores o célulasfotoconductoras; como su propio nombre indica es una resistencia que varia su valor en función de la luz que incide sobre su superficie. Contra mas sea la intensidad de luz que incida en la superficie de la LDR menor será su resistencia y contra menos luz incida mayor será la resistencia. La forma externa puede variar de la mostrada en esta foto ya que este modelo en concreto no es muy común pero la función es la misma. Cuando incide la luz en el material fotoconductor se generan pares electrón-hueco. Al haber un mayor número de portadores, el valor de la resistencia disminuye. De este modo, la fotorresistencia iluminada tiene un valor de resistenciabajo.
Fotogeneración de portadores
Si dejamos de iluminar, los portadores fotogenerados se recombinarán hasta volver hasta sus valores iniciales. Por lo tanto el número de portadores disminuirá y el valor de la resistencia será mayor.
Estado de conducción sin fotogeneración
El material de la fotorresistencia responderá a unas longitudes de onda determinadas. Es decir, la variación de resistencia será máxima para una longitud de onda determinada. Esta longitud de onda depende del material y el dopado, y deberá ser suministrada por el proveedor. En general, la variación de resistencia en función de la longitud de onda presentan curvas.
Variación de resistencia en función de la longitud de onda de la radiación
El material mas utilizado como sensor es el CdS, aunque también puede utilizarse Silicio, GaAsP y GaP.
Aplicaciones
Las LDR se usan para detectar niveles de luz ambiente o seguimiento de luces o linternas, así pues podemos crear un seguidor de luz con varias LDR dispuestas alrededor del robot y hacer que este siga una luz directa que le enfoque, también pueden usarse para encender los focos o luces de balizamiento del robot en ausencia de luz.
Ideas y mejoras
Una mejora es sustituir la resistencia fija del divisor de tensión por una variable de valor adecuado, para poder ajustar el umbral de disparo.
Ejemplo de aplicación
Para hacernos un medidor de luz ambiental o una fotocélula que encienda un determinado proceso en ausencia o presencia de luz podremos hacerlo de dos maneras, usando un amplificador operacional para detectar y ajustar la sensibilidad y punto en que se dispara la salida como en el caso del CNY70 mostrado mas arriba o bien hacerlo como se muestra en el siguiente circuito, que es en base a un disparador trigger schmitt TTL que conformara una señal totalmente compatible TTL para ser aplicada a un microcontrolador o puerta lógica compatible. El circuito consta de un divisor de tensión formado por la LDR, una resistencia y un disparador trigger schmitt inversor modelo 74LS14. Como la LDR varia en función de la luz, la señal de salida del divisor también lo hará y cuando pase el umbral de disparo del trigger schmitt este cambiara el estado de su salida según corresponda. Los umbrales de disparo para el 74LS14 son de 0,9 y 1,7 voltios, esto quiere decir que cuando la señal en la entrada del disparador supere los 1,7 voltios se tomara como un 1 lógico en la entrada y la salida al ser inversa tomara el nivel lógico bajo o 0 voltios, si el voltaje de entrada baja por debajo de 0,9 voltios se tomara como un 0 lógico en la entrada con lo que la salida tomara un nivel lógico 1. El problema que se comentaba en la explicación del CNY70 radica en la distancia en voltios entre el umbral de disparo alto y bajo, que es de 0,8 voltios entonces imaginemos que si la luz recibida en el sensor va incrementando hasta llegar a los 1,7 voltios y rebosarlos este será el punto de activación pero no se desactivara al volver a pasar por este punto, ya que la salida del circuito no se desactivara hasta que no se baje por debajo del umbral de 0,9 voltios, esto hay que tenerlo muy en cuenta ya que para algunos casos donde los niveles a detectar sean muy distantes como por ejemplo detectar niveles de todo o nada o luz y oscuridad puede dar igual pero si lo que se quiere es activar algún circuito en un determinado nivel de luz y desactivarlo justo cuando ese nivel ya no exista, entonces el circuito ya no es valido y será mejor usar el circuito basado en amplificador operacional en modo comparador de tensiones.
