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Electrónica · Sensores y señales analógicas

Fotorresistencias y control por umbral

Los cambios en la resistencia de una fotorresistencia pueden medirse como cambios de voltaje en un divisor de voltaje. Dependiendo de la disposición de las resistencias, la salida puede aumentar o disminuir al aumentar la iluminación.

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Sensor de luz y alumbrado automático: vista de la simulación →

Significado y funcionamiento

Una fotorresistencia CdS generalmente disminuye en su resistencia a medida que aumenta la iluminación. El sensor convierte una cantidad física en un cambio de señal que un circuito puede leer.

Cuando el CdS se ubica debajo de un circuito divisor de voltaje, la resistencia y el voltaje de salida aumentan con el incremento del nivel de oscuridad. Al establecer un umbral de comparación, es posible crear un control que se activa cuando el nivel de oscuridad alcanza ese umbral.

Relaciones y condiciones de validez

Inserte la relación resistencia-iluminancia del sensor en la ecuación del divisor de voltaje, Vout = VRcds/(R+Rcds), para calcular la salida. La iluminancia y el voltaje generalmente no son directamente proporcionales.

Los sensores reales presentan tiempos de respuesta, variación de componentes y efectos de temperatura. Para reducir los ciclos repetidos de encendido y apagado cerca del umbral, se pueden aplicar la histéresis y consideraciones similares.

Qué observar en la simulación

Con CdS como resistencia inferior, la salida del divisor aumenta al oscurecer.

Se usa una curva representativa de CdS. Se omiten retardo, variación de componentes e histéresis. Experimenta en pantalla; no lo reproduzcas con fuentes reales, enchufes ni alta tensión.

Relaciones y símbolos clave

Rcds = 10 kΩ(lux/100)^−0.7 · Vs = V Rcds/(R+Rcds)

Símbolos y unidades de las fórmulas
SímboloSignificadoUnidad
IluminanciaMagnitud que describe la luz que llega a una superficielx
RcdsResistencia de la fotorresistenciaΩ

Ejemplo resuelto

¿Está encendida la farola con salida del sensor de 4.17 V y referencia de 3.5 V?

Encendido

Errores frecuentes

  • La dirección del aumento de la salida del sensor cuando se incrementa la luz no se puede determinar sin verificar la disposición del sensor y del circuito.

Explorar este concepto con experimentos

Referencias

OpenStax · University Physics Volume 2 (inglés)