Ingeniero Mecatrónico

LABORATORIO No. 3 MEDIDORES OPTICOS

* INTRODUCCIÓN

Para el análisis de diferentes materiales su puede recurrir a examinar su luminosidad, es decir, la capacidad que tiene el material de reflejar una luz. Para esto primero hay que calibrar el instrumento para que pueda realizar las comparaciones respectivas, y en pocas palabras enseñar al sistema la diferencia existente entre un materialu otro.

Dado lo anterior en este laboratorio se muestra la forma en la cual se puede utilizar una fotorresistencia o fotodiodo para realizar la comparación de tres luminosidades diferentes; en este caso se analizara el comportamiento de la fotorresistencia frente a tres condiciones circunstancias diferentes (oscuro, ambiente y brillante).

* OBJETIVOS

* Analizar los principios defuncionamiento de los sensores ópticos.

* Implementar un transductor luminoso con fotodiodo.

* Diseñar un transmisor que maneje la detección de tres objetos.

* Analizar el controlador luminoso para determinado sensor de proceso industrial.

* Estudiar la diferencia de los resultados teóricos con los prácticos.

* MARCO TEÓRICO

Los dispositivos LF353 son de bajocosto, alta velocidad, JFET dual entró los amplificadores operacionales con una entrada internamente arreglada compense el voltaje (BI-FET).

Fig. (1) Conexión típica

Fig. (2) Esquema de conexiones

FOTORRESISTENCIA
Una fotorresistencia es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor,fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuya siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Su cuerpo está formado por una célula o celda y dos patillas. En la siguiente imagen se muestra su símbolo eléctrico.

El valor de resistencia eléctrica de un LDR es bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está aoscuras (varios megaohmnios).
LED O DIODO EMISOR DE LUZ
Es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia. El color, depende del material semiconductor empleado en la construcción del diodo y puede variar desdeel ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. Los diodos emisores de luz que emiten luz ultravioleta también reciben el nombre de led UV (ultraviolet light: ‘luz ultravioleta’) y los que emiten luz infrarroja se llaman IRED (InfraRed Emitting Diode).
El nombre español proviene del acrónimo inglés LED (Light-Emitting Diode: ‘diodo emisor de luz’).
Tecnología LED/OLED
En corrientecontinua (CC), todos los diodos emiten cierta cantidad de radiación cuando los pares electrón-hueco se recombinan; es decir, cuando los electrones caen desde la banda de conducción (de mayor energía) a la banda de valencia (de menor energía), emitiendo fotones en el proceso. Indudablemente, por ende, su color, dependerá de la altura de la banda prohibida (diferencias de energía entre las bandasde conducción y valencia), es decir, de los materiales empleados. Los diodos convencionales, de silicio o germanio, emiten radiación infrarroja muy alejada del espectro visible. Sin embargo, con materiales especiales pueden conseguirse longitudes de onda visibles. Los ledes e IRED, además tienen geometrías especiales para evitar que la radiación emitida sea reabsorbida por el material circundantedel propio diodo, lo que sucede en los convencionales.
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Compuesto | Color | Long. de onda |
Arseniuro de galio (GaAs) | Infrarrojo | 940 nm |
Arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs) | Rojo e infrarrojo | 890 nm |
Arseniuro fosfuro de galio (GaAsP) | Rojo, anaranjado y amarillo | 630 nm |
Fosfuro de galio (GaP) | Verde | 555 nm |
Nitruro de galio (GaN) | Verde | 525 nm |
Seleniuro...