Las fotorresistencias o LDR (light-dependent resistor en
inglés) son unos componentes electrónicos de la familia de las resistencias variables que modifican su valor resistivo en función de la luz que reciben. A
mayor luz, mejor resistencia.
En la entrada anterior, ya presentamos los detalles más característicos sobre ellas.
Ahora hablaremos un poco sobre sus particularidades concretas.
Como hemos dicho más arriba, este tipo de componentes cambian su valor resistivo cuando son expuestos a luz directa, pero para poder hacer un buen uso de ellos, debemos ver entender mejor cómo reaccionan.
Tiempo de respuesta:
Lo primero que debemos de tener en cuenta es que el proceso no es instantáneo, la luz llega a los átomos de cadmio de la fotorresistencia y éstos van liberando electrones poco a poco, y de modo que al cabo de algo más de algunas décimas de segundo veremos el cambio en el valor de la resistencia. Por lo que si por alguna razón necesitamos un sensor de luz para monitorizar cambios de luz más rápidos, es muy posible que nuestra fotorresistencia no sea el sensor más apropiado para nuestro proyecto.
Velocidad del cambio:
Tampoco nos van a servir las fotorresistencias para medir de forma precisa la velocidad de variación de la luz que le llega, puesto que el retardo que comentábamos anteriormente de décimas de segundo no es constante.
Para experimentar un poco con ellas nos basta y nos sobra un multímetro, una lámpara y una fotoresistencia. Conectamos cada terminal de nuestra fotorresistencia al cada uno de los terminales del multímetro y acercando o alejando la fotorresistencia de la luz de la lámpara, podremos ver en la pantalla de nuestro multímetro (seleccionando el modo medición de resistencia) como la resistencia va modificándose. A mayor intensidad de luz, menor valor de la resistencia.
Respuesta a la luz:
Comportamiento:
Una fotorresistencia o LDR está fabricado a base de un semiconductor de alta resistencia. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos y al hacerlo dan a los electrones de los átomos del semiconductor la suficiente energía para saltar a la banda de conducción, aumentando así la conductividad del dispositivo y disminuyendo su resistencia.
La ecuación que describe el cambio del valor de la resistencia es una función de tres magnitudes, dos asociadas al tipo de semiconductor que estemos usando y la tercera a la densidad de energía recibida.
Donde:
Todo lo expuesto arriba lo podremos adivinar mirando la hoja de datos del fabricante. A continuación os dejamos una tabla, a título de ejemplo, de las características principales que definen una fotorresistencia y que nos ayudará a escoger mejor la que más se adapte a las necesidades concretas de nuestro proyecto: tensión máxima de trabajo, resistencia nominal (con luz), resistencia en la oscuridad, tiempo de respuesta, etc.
Verificación manual:
Aunque obviamente no nos va resultar fácil, medir la respuesta espectral de la fotorresistencia si no tenemos una fuente de luz calibrada de la frecuencia concreta que especifica el fabricante, y tampoco tiene mucho sentido es llevar al límite al componente para ver si funde o no cuando supere los niveles de potencias definidos en su hoja de datos, lo que sí podremos fácilmente, es caracterizar la curva de de resistencia simplemente conectando nuestra fotorresistencia a un multímetro.
Seleccionando el modo medición de resistencia y pasando de la oscuridad más absoluta (tapando la fotorresistencia con un papel negro) a la luz más intensa que vayamos a usar, deberíamos ser capaces de obtener la curva característica de nuestro componente.
Respuesta a la luz:
Adicionalmente, y recordando lo que comentábamos en la entrada anterior, de que la fotorresistencia respondía a un comportamiento fotoeléctrico, debemos saber que cada semiconductor concreto tiene una sensibilidad especial a una frecuencia de luz concreta que lo caracteriza, ésta es suministrada por el fabricante de la misma en su hoja de datos.
Normalmente la variación de la resistencia a esa longitud de onda concreta será máxima y presentará un comportamiento como el de la figura siguiente:
Comportamiento:
Una fotorresistencia o LDR está fabricado a base de un semiconductor de alta resistencia. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos y al hacerlo dan a los electrones de los átomos del semiconductor la suficiente energía para saltar a la banda de conducción, aumentando así la conductividad del dispositivo y disminuyendo su resistencia.
La ecuación que describe el cambio del valor de la resistencia es una función de tres magnitudes, dos asociadas al tipo de semiconductor que estemos usando y la tercera a la densidad de energía recibida.
Donde:
R: resistencia de la fotorresistencia.
A,α: constantes que dependen del semiconductor utilizado.
E: densidad superficial de la energía recibida.
Que si lo representamos en forma de gráfica nos saldrá la forma clásica de una curva exponencial
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y si la gráfica es logarítmica, nos dará una recta cuya pendiente nos estará definiendo identificando el semiconductor concreto con el que estemos trabajando.
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Por ahora lo importante es darse cuenta de que cuando la fotorresistencia está en oscuridad su resistencia es alta y cuando reciben luz su resistencia disminuye considerablemente.
Características técnicas:Por ahora lo importante es darse cuenta de que cuando la fotorresistencia está en oscuridad su resistencia es alta y cuando reciben luz su resistencia disminuye considerablemente.
Todo lo expuesto arriba lo podremos adivinar mirando la hoja de datos del fabricante. A continuación os dejamos una tabla, a título de ejemplo, de las características principales que definen una fotorresistencia y que nos ayudará a escoger mejor la que más se adapte a las necesidades concretas de nuestro proyecto: tensión máxima de trabajo, resistencia nominal (con luz), resistencia en la oscuridad, tiempo de respuesta, etc.
Verificación manual:
Aunque obviamente no nos va resultar fácil, medir la respuesta espectral de la fotorresistencia si no tenemos una fuente de luz calibrada de la frecuencia concreta que especifica el fabricante, y tampoco tiene mucho sentido es llevar al límite al componente para ver si funde o no cuando supere los niveles de potencias definidos en su hoja de datos, lo que sí podremos fácilmente, es caracterizar la curva de de resistencia simplemente conectando nuestra fotorresistencia a un multímetro.
Seleccionando el modo medición de resistencia y pasando de la oscuridad más absoluta (tapando la fotorresistencia con un papel negro) a la luz más intensa que vayamos a usar, deberíamos ser capaces de obtener la curva característica de nuestro componente.
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