PRACTICA No 1 FOTORRESISTENCIA

OBJETIVO: CONOCER EL COMPORTAMIENTO DE UNA FOTORRESISTENCIA AL VARIAR LA INTENSIDAD DE LA LUZ INCIDENTE, ADEMÁS DISEÑAR APLICACIONES CON ESTE FOTOCONDUCTOR.

INTRODUCCIÓN

La fotorresistencia es un transductor que cambia su resistencia al existir variaciones en la intensidad de la luz incidente y que responde dependiendo del material de fabricación a una determinada longitud de onda. Esto hace que dependiendo de la aplicación se debe escoger el material de fabricación entre los cuales se encuentran: Sulfuro de Cadmio, Seleniuro de Cadmio, etc.

La irradiancia a una distancia de la lampara incandescente cumple la siguiente ecuación:

H = (r* Pin)/( 4*d2)donde

H: es la irradiancia de la luz en mW/cm2

r: rendimiento de conversión aproximada de potencia eléctrica a potencia radiante 4*d2: área de una esfera donde d es la separación de la lampara al punto de interés en cm Pin: Potencia eléctrica de la lámpara en mW (Vin*Iin)

Entonces a una distancia d fija y rendimiento r constante, H es linealmente proporcional a Pin, es decir

H = K Pin

Con esta información podemos utilizar una lámpara incandescente para conocer la respuesta de una fotorresistencia a diferentes intensidades luminosas. Es decir, podemos graficar la resistencia vs la potencia eléctrica de la lámpara incandescente.

MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR

2 Fuentes de poder 1 Protoboard 1 VOM digital 2 Fotorresistencia Resistencias de 1/4W Resistencias de 2W 1 Foco de lámpara (6V, 0.3A) 1 Op-Amp 1 LM555 Capacitores1 Osciloscopio

METODOLOGÍA

1).-Calcule el valor de la resistencia limitadora de corriente si Vfmax = 10V, Vop = 6V y Imax = 0.3A donde: Vfmax: Es el voltaje máximo de la fuente variable Vop: Voltaje de operación del foco a la corriente máx. Imax: Corriente máxima.

además calcule la Pin, demostrando primero que la ecuación es: Pin = Vf(Vf - Vfil)/Rlim donde Vfil: Voltaje en el foco y con ello obtenga la potencia de la resistencia limitadora

2).-Conectando la Fotorresistencia en un circuito divisor de voltaje directamente a Vcc, y midiendo el voltaje en la resistencia de valor fijo, demuestre que el valor de la resistencia de la Fotorresistencia lo podemos calcular por la siguiente ecuación:

R(l) = R( Vcc/VR - 1)

3).-Varíe el voltaje Vf desde 3V hasta 10V y obtenga 12 valores diferentes de los valores de: Vfil y VR

NOTA IMPORTANTE: Medir con cuidado para no mover el circuito porque se puede cambiar la distancia entre el foco y la fotorresistencia, además, también puede variar la intensidad luminosa incidente por la sombra de la(s) persona(s) del equipo.

4).-Realice una tabla con los valores medidos de Vfil, VR, Pin y R(l). En una hoja de papel milimétrico grafique en el eje X los valores de Pin y en el eje Y los valores de R(l).

5).-Utilizando el C.I. LM555 diseñe y arme un circuito detector de iluminación y otro circuito detector de oscuridad, y observe la diferencia de funcionamiento entre los dos circuitos.

6).-Ahora con el Op-Amp diseñe y arme un circuito oscilador astable con dos fotorresistencias y observe su comportamiento práctico, midiendo con el osciloscopio la frecuencia generada al incidir la luz primero sobre una y después sobre la otra.

Realice el reporte de la practica de acuerdo a lo estipulado en la guía de practicas y conteste las siguientes preguntas:

a).- ¿Cuáles son los materiales con que se fabrican las fotorresistencias y cuales son las longitudes de onda a la que responde cada una de ellas?

b).- ¿Cuáles son los tiempos de respuesta de las fotoresistencias utilizadas en ésta practica?

c).- De acuerdo con la gráfica obtenida, ? Es lineal la respuesta de la fotorresistencia?

4.- Explique el funcionamiento práctico del funcionamiento de los circuitos osciladores realizados en esta practica con el LM555 y con el Op-Amp. Calcule los valores máximos y mínimos de la frecuencia de salida en cada uno de ellos.

SUGERENCIAS DIDÁCTICAS

Explicar y comentar los resultados obtenidos en esta practica y buscar más aplicaciones de las fotorresistencias.