ACONDIC LUMINICO

Instrumentación Electrónica
Curso 2009-10

Transparencias de clase

Instrumentación Electrónica 09-10

Tema 3 Sensores
3.5 Sensores radiación y
ópticos

Ubicación lección temario
BLOQUE 1
Introducción

INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA 09-10

1. Introducción a sistemas
medida

BLOQUE 2
Acondicionamiento
de señales

BLOQUE 3
Sensores

6. Sensores de Tª
7. Galgas y s. resistivos
8. S. capacitivos einductivos
9. Electromagnéticos y Hall
10. Radiación y optoelectrónicos
11. Piezo- y piroeléctricos
12. Otros y resumen

BLOQUE 4
Adquisición y
conversión

Pilar MOLINA GAUDÓ
pimolina@unizar.es

BLOQUE 5
Instrumentación
avanzada

15. Equipos de medida
16. Sistemas de adquisición
de datos y redes sensores

2. Amplificación en
instrumentación
3. Ruido e
i t f
interferencias
i
4. Filtrado
5. Otroscircuitos
acondicionadores

13. Adquisición de
señales
14. Conversión AD
y DA

1

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Sensores
• Objetivos:
–

Conocer las principales características de algunos sensores
electromágneticos
Diseñar etapas de acondicionamiento de los mismos

–

1. Magnitudes fotométricas
2. Fotorresistencias
3. Fotodiodos.1. Principios de funcionamiento
2. Modelo eléctrico
3. Acondicionamiento

4. Fototransistores
5. Aplicación de fotodiodos y fototransistores

Pilar MOLINA GAUDÓ
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Magnitudes fotométricas

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• Espectro visible:
–

Flujo luminoso, lumen (lm). Potencia emitida por una fuente
luminosa.
• A la
l relación
l ió entre watts y lú
lúmenes se lle llllamaequivalente
i l
luminoso
l i
de la energía y equivale a: 1 watt-luz a 555 nm = 683 lm

–

Intensidad luminosa, candelas (cd). Flujo luminoso emitido

–

Iluminancia o nivel de iluminación, lux (lx). Flujo luminoso

–

recibido por un cuerpo por unidad de superficie.
Ejemplos:

por unidad de ángulo sólido.

•
•
•
•

1 lx: suficiente para leer un folio
100 lx: iluminación habitual en una habitación
10-3lx: luz de una estrella, 105 lx: luz del sol
1000 lx: iluminación de una bombilla de tungsteno de 60W a 2,5cm

• Espectro no visible:
–
–
–

Flujo radiante, watios (W). Potencia de radiación emitida
Intensidad radiante, (W/sr). Flujo radiante por ángulo sólido.
Irradiación, (W/m2). Potencia por unidad de superficie.

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2

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Fotoresistencias
• 1873 W. Smith detecta:

– Resistividad de una R de Se varía con luz Æ Efecto fotoconductor

• Conductividad – electrones banda conducción

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Fotoresistencias LDRs
R

=

A ⋅ E

v

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− α

• A, α dependen material
• Respuesta
R
tespectral
t l estrecha:
t h

• Sensibilidad con Tª
• Tiempo respuesta LENTO

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Ejemplos

Características técnicas

VT43N2

VT935G

Respuesta espectral de pico

550nm

550nm

Resistencia de la célula a 10 Lux (mín.-máx.)

8-24KΩ

10K-50KΩ

Resistencia enoscuridad (mín.)

300KΩ

1MΩ

T
Tensión
ió d
de pico
i ((máx.)
á )

250V

100V

Potencia disipada (máx.)

400mW

80mW

Tiempo de subida (norm.)

90ms

35ms

Tiempo de bajada (norm.)

18ms

5ms

Temperatura de funcionamiento

de -40°C a +75°C

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Aplicaciones
•
•
•
•

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Medida luz
Control automático de brillo y contraste (TV)Diafragmas de cámaras fotográficas
D t t
Detectores
d
de presencia
i
– Alarmas

• Medidores de nivel
• Medidor partículas en suspensión
• Pulso cardiaco

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Fotodiodos: principio de...