PUBLICO:Sensor de luminosidad

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Sensor de luminosidad
Fig.1: Sensor Luminosidad
Fig.2: Kit Sensor Luminosidad
Información General
NombreSensor de Luminosidad
Nombre ComercialLDR GL5528
Tipo Analógico
Tinkercad Fotorresistencia
ChipLM393


Introducción Funcional

Un fotoresistor (Fig.1), o LDR por sus siglas en inglés (Light-Dependent Resistor) es un dispositivo cuya resistencia disminuye en función a la luz recibida. Su funcionamiento se basa en el efecto fotoeléctrico, el LDR está hecho de un semiconductor de alta resistencia (sulfuro de cadmio o Sulfato de Sodio). 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 son también capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta (UV).
El sensor cuando se comercializa en formato kit de desarrollo (Fig.2). Posee un chip LM393, que funciona como comparador que permite ajustar el umbral de trabajo, la configuración se realiza modificando el preset (resistencia variable) incluida.

Modo de uso

Matemáticamente, la relación entre la iluminancia y la resistencia de una LDR sigue una función potencial como la siguiente:

I / I0 = ( R / R0 )-gamma

Siendo Ro la resistencia a una intensidad Io, ambas conocidas.
La constante gamma es la pendiente de la gráfica logarítmica, o la pérdida de resistencia por década. Su valor típicamente 0.5 a 0.8. Por este motivo, frecuentemente las gráficas que relacionan ambos valores se representan en escalas logarítmicas para ambos ejes. Bajo esta representación, la relación se muestra como una gráfica lineal.

Archivo:Sensor GL55 cuadro

Estos valores pueden ser obtenidos del datasheet del componente. Para obtener un valor numérico de la luz detectada por el sensor se utilizó la siguiente función:

Valor lumínico [lux] = (( 1024 - V ) x A x 10) / ( B x Rc x V )

Donde:

  • A: Representa la Resistencia en oscuridad en KΩ.
  • B: Es la Resistencia a la luz (10 Lux) en KΩ.
  • Rc: Es la Resistencia calibración en KΩ.
  • V: Es el voltaje recibido por la función analogRead() en el pin de Arduino donde se conecta el LDR.

Especificaciones Técnicas

Voltaje de Operación: 3.3V - 5V DC.
Salidas: Analógica y Digital TTL.
Modelo Placa: FC-03 / FZ0888.
Resistencia en luz (10 lux): 8K-20K Ohm.
Resistencia en oscuridad: 1M Ohm.
Tipo de emisor: Fotodiodo IR.
Tipo de detector: Fototransistor.
Longitud de onda del emisor: 950 nm (infrarrojo).
Peso: 8 gramos.
Dimensiones: 3.2 x 1.4 x 0.7 cm (kit).
Ranura: 5mm.
Comparador Opamp: LM393.
Led indicador de alimentación: Led indicador de pulso.
Salida TTL ON: Sensor bloqueado.
Salida TTL OFF: Sensor sin bloquear.

Diagrama de Conexión

Circuito de conexión (tinkercad).

Ejemplo en Código

// Basado en: http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Calibration
const int sensorPin = A0; // Conexión analógica
const int SerialVelocidad = 9600; // Velocidad puerto Serie.
const int tiempo = 10; // Milisegundos demora.

void setup() {

Serial.begin(SerialVelocidad);
pinMode(sensorPin, INPUT);

}
void loop() {

int sensorValor = analogRead( sensorPin );
Serial.println( sensorValor );
delay( tiempo );

}

Referencias Externas

Características: https://leantec.es/tienda/modulo-ldr-fotoresistencia-sensor-luz-lm393/
Ficha técnica Sensor (Inglés): (Local)
https://www.kth.se/social/files/54ef17dbf27654753f437c56/GL5537.pdf
https://datasheetspdf.com/pdf-file/756926/SENBA/GL5528/1
Ficha técnica Chip LM393 (Inglés): (Local)
https://pdf1.alldatasheet.es/datasheet-pdf/view/618369/TI1/LM393-N.html



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