🔌 Los SENSORES de LUZ

¿Qué es un sensor de luz?

Sensor de luz XUX0ARCTT16 Schneider Electric

👉 Los fotodiodos son diodos de unión hechos con semiconductores, los cuales están conectados en un circuito con polarización inversa, por lo que su resistencia es muy elevada, lo podemos observar figura 👇 siguiente apartado a). 

Fotodiodo

👊 Cuando la luz no incide en la unión, la corriente inversa es casi insignificante y da como resultado una corriente de oscuridad.

👱 Cuando la luz va a dar a la unión, se producen pares extras de huecos de electrones y hay un aumento en la corriente inversa y la resistencia del diodo cae, como se ve en la figura anterior apartado b). La corriente inversa es casi proporcional a la intensidad de la luz. Por ejemplo, la corriente en ausencia de luz con polarización inversa de 3 V puede ser de 25 microamperios y cuando está iluminada por 25 000 lúmenes /m2, la corriente alcanza los 375 microamperios. La resistencia del dispositivo sin luz

es 3/(25 x 10 elevado a -6)= 120 k ohmios y con luz es 3/(375 x 10 elevado a -6) = 8 k ohmios. Por lo tanto se puede utilizar un fotodiodo como un aparato de resistencia variable controlado por la luz incidente en él. Los fotodiodos responden muy rápido a la luz.

Los fototransistores

💥 Los fototransistores  tienen una unión base colector p-n sensible a la luz. Cuando la luz no incide, la corriente colector-emisor es muy pequeña. Al incidir la luz, se produce una corriente de base directamente proporcional a la intensidad luminosa. Debido a ello se produce una corriente de colector que es una medida de la intensidad luminosa. Es común encontrar fototransistores en forma de

paquetes integrados, donde el fototransistor esta conectado en una configuración Darlington con un transistor convencional, como vemos en la siguiente 👇 figura. 

Fototransistor Darlington

💢 Como este arreglo da una ganancia en corriente mayor, este dispositivo produce una corriente de

colector mucho mayor para una intensidad de luz dada.

Los fotorresistores

👊 Los fotorresistores tienen una resistencia que depende de la intensidad luminosa que reciben, y que disminuye de manera lineal cuando la intensidad aumenta. El fotorresistor de sulfuro de cadmio es el más sensible a la luz con longitudes de onda de menos de 515 nm; el de selenido de cadmio se usa

para longitudes de onda de menos de 700 nm.

A menudo se requiere un arreglo de sensores de luz en un pequeño espacio para determinar las variaciones de la intensidad de la luz a través del espacio.

Ejemplo la cámara digital

👨 Un ejemplo de esto es la cámara digital para capturar la imagen que está siendo fotografiada y convertirla a digital. Para este propósito, con frecuencia se utiliza un dispositivo acoplado por carga (CCD). Un CCD es un arreglo sensible a la luz de muchas pequeñas celdas sensibles a la luz conocidas como pixeles. Estas celdas básicamente son una capa p de silicio, separadas por una capa disipadora desde una capa de silicio tipo n. Cuando se expone a la luz, una celda se carga de manera eléctrica y dicho cambio luego se convierte en un número digital de 8 bits mediante un circuito electrónico. Al tomar una fotografía, el circuito electrónico de la cámara digital descarga las celdas sensibles a la luz, activa un obturador electromecánico para exponer las celdas a la imagen, luego lee el valor de carga de 8 bits para cada celda y de esta forma captura la imagen. Puesto que las celdas pn no tienen color y se necesitan fotografías a color, la luz pasa a través de una matriz de filtro de color antes de tocar las celdas. Esto permite que sólo la luz verde caiga en algunas celdas, la azul en otras y la roja en otras. 

💥 Luego, si se toma en cuenta la salida desde las celdas vecinas se puede crear una imagen colorida.

Escrito por Archie Tecnology