Sensor infrarroja reflex

SENSOR INFRARROJO REFLEX
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Resumen:
En este artículo se realizara un sensor infrarrojo réflex haciendo uso de la forma básica de empleo de los dispositivos optoeléctricos insensibles a la luz natural para generar el circuito capaz de detectar cuerpos por medio de la reflexión de luz IRED a través de los mismos cuerpos.
DESARROLLO
Descripción
La reflexión es una propiedaddel movimiento ondulatorio por lo que una onda retorna al propio medio de propagación tras incidir en una superficie.
Cuando un forma de energía como la luz se transmite por un medio y llega a un medio diferente, lo común es que parte de la energía penetre en el segundo medio y parte sea reflejada
La reflexión regular (en la que la dirección de la onda reflejada esta claramente determinada)cumple con dos condiciones:
El rayo incidente y el rayo reflejado, forman el mismo ángulo con la normal y el rayo reflejado esta en el mismo plano que contiene el rayo incidente y la normal.
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Fig. 1 La reflexión
Los ángulos que forman los rayos incidente y reflejado con la normal se denominan respectivamente ángulo de reflexión.
{draw:frame} {draw:frame} Las superficiesrugosas reflejan la luz en muchas direcciones diferentes y en este caso se habla de reflexión difusa.
Si son altamente brillantes o reflejantes la reflexión de la luz es casi siempre de tiro regular y el haz de luz se dirigirá en un ángulo exactamente igual al de incidencia.
{draw:frame} Fig.2 reflexion de un cuerpo brillante
Si los objetos son muy oscuros o de textura mate absorben lamayor parte de la luz incidente y reflejan muy poca para ser detectados, estos objetos pueden ser muy difíciles de sensar a no ser que e sensor se sitúe muy cercano al objeto que se desea detectar.
Fig. 3 Reflexión de un cuerpo oscuro
Divisor de Tensión
Un divisor de tensión es una configuración de un circuito eléctrico que reparte la tensión de una fuente entre una fuente entre una o masimpedancias conectadas en serie.
Fototransistor
Es un transistor sensible a la luz, normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre la región de base, generando portadores en ella. Esta carga de base lleva el transistor al estado de conducción. El fototransistor es más sensible que el fotodiodo por el efecto de ganancia propio del transistor.
{draw:frame} Un fototransistor es igual a untransistor común, con la diferencia que el primero puede trabajar de 2 formas:
Como transistor normal con la corriente de base Ib (modo común).
Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. Ip (modo de iluminación).
Puede utilizarse de las dos en formas simultáneamente, aunque el fototransistor se utiliza principalmente conel pin de la base sin conectar. Fig. 4 Fototransistor
Fotodiodo
{draw:frame} Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz. Debido a su construcción, losfotodiodos se comportan como células fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz exterior generan una tensión muy pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo. Esta corriente presente en ausencia de luz recibe el nombre de corriente de oscuridad.
Fig. 5 Fotodiodo
Fundamentos Matemáticos
El transistor Darlington es un tipo especial de transistor que tiene una alta ganancia decorriente.
Está compuesto internamente por dos transistores bipolares que se conectan es cascada. Ver la figura.
El transistor T1 entrega la corriente que sale por su emisor a la base del transistor T2.
La ecuación de ganancia de un transistor típico es: IE= β x IB (Corriente de colector es igual a beta por la corriente de base).
Entonces analizando el gráfico:
Ecuación del...