INSTITUTO TECNOLÓGICO DE APIZACO
ING: ELECTROMECANICA
MATERIA: ELECTRONICA
TEMA: “PRACTICA 10 COMPARADOR OPAMP CON FOTORESISTENCIA”.
ALUMNO: ROBERTO CARLOS HERNANDEZ ORTEGA.
CATEDRATICO: ING. RAFAEL PALOMINO GONZALEZ.
06 DE DICIEMBRE 2010.
INTRODUCCIÓN. Las electrónica ha estado evolucionando constantemente y cada día es mas indi indisspens pensa able su uso, uso, por por lo que el ser ser huma humano no a teni tenido do que crear rear componentes que logren solucionar algunas de sus necesidades, pero después las necesidades ya no simplemente fueron para cumplir con determinados requerimientos, se ha comenzado a hacer uso de la electrónica para fines de economizar y ahorrar, ya que de no realizarse esto genera un gasto económico muy considerable que afecta a generalmente a todas las personas. En la siguiente practica analizaremos un circuito, en el que podremos realizar un control de una lámpara incandescente por medio de un componente llamado fotorresistencia, el cual tiene como función el detectar luminosidad del medio, y de esta forma abrir o cerrar el circuito por medio de su resistencia que varia dependiendo de la cantidad de luz. Este Este circ circuit uito o es muy muy apre apreci ciab able le y util utiliz izad ado o en much muchas as aplic aplicac acio ione ness y en bastantes lugares, pero la mas común y la mas ejemplar es la de el alumbrado publico en las calles; cabe recordar que estas lámparas se alimentan por medio de la corriente de la red de suministro eléctrico, por lo que seria imposible controlar cada lámpara por medio de un simple interruptor, además de que no siempre alguien se diera la tarea de encender todas las lámparas. Ahora Ahora bien, bien, depen dependie diendo ndo si es día o noche, noche, la lámpar lámpara a automá automátic ticame amente nte encenderá cuando comience a anochecer o en su defecto cuando amanezca se apagara. Esto tiene como consecuencia que se deje de desperdiciar energía por el día y así se evite estar pagando por algo que no se esta utili zando. Analizaremos el procedimiento y la función de los elementos que conforman el circuito por separado para de esta manera poder comprender el funcionamiento en conjunto y saber como es que se lleva a cabo la función en la que un componente depende del otro.
DESARROLLO DE LA PRACTICA. Dividiremos nuestro circuito y practica en dos partes, para comprender primero la función del fotoresistor por separado (LDR). Materiales y equipo •
Protoboard
•
Fotorresistencia (LDR)
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Resistencia 100k.
•
Potenciómetro 100k
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Circuito operacional
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Resistencia 4.7k
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Transistor 2N2222.
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Diodo 1N4002
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Relay
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Foco
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Clavija para 120v
•
Fuente de alimentación
•
Cables para conexiones
•
Mutimetro digital Cone Conect cte e la LDR LDR con con una una resi resist sten enci cia a de 100k y mida el voltaje en la resistencia de 100k,
con
la
ayuda
del
multimetro,
incidiendo luz sobre la LDR y obstruyendo luz a la misma. Anotar resultados.
Cone Conect ctam amos os la foto fotorr rres esis iste tenc ncia ia con con una una resistencia de 100k a la fuente de 12 volts, ahor ahora a hare haremo moss dos dos paso pasoss midi midien endo do el
volt voltaje aje que que circ circul ula a por por la resi resist sten enci cia a de 100k 100k,, pero pero en dos dos cond condic icion iones es diferentes: con y sin luz.
C o
Luz
n
Sin Luz.
El LDR es un componente que hace variar su resistencia dependiendo de la luz visible, ya que este tiene una fotorresistencia que es sensible a la luz. Como ya sabemos que la resistencia es una propiedad de los materiales que impide el flujo de la corriente eléctrica por el, entre mayor sea la resistencia, mayor será la oposición al flujo eléctrico, por lo que ahora aplicando este principio a la LDR, entendemos que esta funciona de la siguiente manera: La fotorresistencia es sensible a la luz visible por lo que al aplicarle una cantidad suficiente de luz hará que su resistencia aumente, esto funciona como un interruptor, ya que entre mas luz apliquemos la resistencia será cada vez mayor lo que ocasionara que impida completamente el paso de la corriente y deje de fluir cor el circuito, por lo l o tanto el foco no encenderá.
Al aplicar ahora una sombra encima de la LDR, ocasionara que la resistencia disminuya paulatinamente hasta que le resistencia oponga nula resistencia al flujo de la corriente eléctrica y de esta manera deje fluir corriente hasta el foco. Para saber que esto es cierto ahora realizaremos este circuito y haremos dos mediciones bajo las dos condiciones antes mencionadas la LDR sometida a luz y a sombra. Los valores arrojados son los siguientes: LDR Con Luz Con Sombra
Voltaje En Resistencia 100k 2.27v 9.72v
Dependiendo de la configuración del divisor de voltaje con la fotorresistencia sustituyendo a la R trabajara como un sensor de oscuridad o un sensor de luz. Este circuito da una tensión baja en la salida cuando el LDR este en la luz, y una tensión alta cuando la LDR este en la oscuridad. El circuito divisor de tensión dar una tensión de la salida que cambia con la iluminación, de forma inversamente
proporcional
a
la
cantidad
de
luz
que
reciba.
Una vez que hemos analizado el circuito anterior armaremos el siguiente diagrama para que podamos controlar el foco desde la fotorresistencia.
Cabe Cabe desta estaccar que la foto fotorr rres esis iste tenc ncia ia tra trabaja bajara ra en conju onjunt nto o con el potenciómetro para que por medio de este podamos regular la sensibilidad de la fotorresistencia, por lo que por medio de este es que sabremos a que rangos va a trabajar el circuito. LDR Con Luz Con Sombra
Voltaje En R 100k 12v 4.5v
Voltaje En Potenciómetro 0.6v 6.1v
Una cuestión a tener en cuenta cuando diseñamos circuitos que usan LDR es que su valor en ohms no variara de forma instantánea cuando se pase de estar expuesta a la luz a oscuridad, o viceversa, y el tiempo que se dura este proceso no siempre es igual si se pasa de oscuro a iluminado o si se pasa de iluminado a oscuro. Igualmente, estos tiempos son cortos, generalmente del orden de una décima de segundo. Esto hace que el LDR no se pueda utilizar en algunas aplicaciones, concretamente en aquellas que necesitan de mucha exactitud en cuanto a tiempo para cambiar de y a exactitud de los valores de la fotorresistencia al estar en los mismos estados anteriores. En los casos de este tipo es recomendable colocar un potenciómetro o mejor llamada resistencia variable, que permite tener una mejor exactitud en cuanto a la resistencia, de esta manera sensibilizar al circuito y a la fotorresistencia, para que el cambio en lo que comprende al control de foco o de la carga conectada sea mucho mas precisa.
CONCLUSIONES. El LDR es un componente que hace variar su resistencia dependiendo de la luz visible, ya que este tiene una fotorresistencia que es sensible a la luz. Como ya sabemos que la resistencia es una propiedad de los materiales que impide el flujo de la corriente eléctrica por el, entre mayor sea la resistencia, mayor ser la oposición al flujo eléctrico. Las características de la corriente eléctrica se pueden apreciar por medio de la practica, ya que podemos observar claramente la dependencia entre el voltaje y la resistencia, ya que entre la resistencia aumente, el voltaje disminuye, ya que que cuan cuando do la foto fotorre rresi sist sten enci cia a impi impide de por por medi medio o del del pote potenc nció ióme metr tro o y su resistencia que la corriente eléctrica pasa por el circuito, por lo tanto el voltaje baja. Por lo contrario cuando la resistencia disminuya, la corriente intentara pasar por donde donde menos menos resist resistenc encia ia encuen encuentre tre,, esto esto provoc provoca a que la corrie corriente nte circul circule e libremente por el circuito y por lo tanto el foco se pueda encender. A potenciómetro es un resistor golpeado ligeramente variable que se puede utilizar como a divisor del voltaje. El mismo termino se aplica a un componente eléctrico y a un instrumento que mide. Como componente eléctrico, un potenciómetro es un resistor del tres-terminal con un contacto que resbala que forme un divisor ajustable del voltaje. Si se utilizan los tres terminales, puede actuar como variable divisor del voltaje. Si se utilizan solamente dos terminales, acta como un resistor o reóstato variable. Los potenciómetros son de uso general pues los controles para los dispositivos eléctricos tales como un control de la sensibilidad de una fotorresistencia. Los pote potenc nció ióme metr tros os func funcio iona naro ron n por por un meca mecani nism smo o se pued pueden en util utiliz izar ar como como posición transductores, por ejemplo, en a palanca de mando.
