Sensores Electrónicos: LDR, Infrarrojos, Termistores NTC/PTC y Células Fotovoltaicas
Sensores
Sensor: dispositivo que detecta lo que pasa en el ambiente y se activa siempre que pasa un determinado acontecimiento. La mayoría de los sensores transforman la señal recibida en una señal eléctrica; en ocasiones, la señal de entrada o salida son débiles.
Resistencia LDR
El LDR (resistor dependiente de la luz) es una resistencia que varía su valor dependiendo de la cantidad de luz que la ilumina. Los valores de la fotorresistencia cuando está totalmente iluminada y cuando está totalmente a oscuras varían.
El LDR es fabricado con materiales de estructura cristalina y utiliza sus propiedades fotoconductoras. El valor de la fotorresistencia (en ohmios) no varía de forma instantánea cuando se pasa de luz a oscuridad o al contrario, y el tiempo que dura este proceso no siempre es igual si se pasa de oscuro a iluminado o si se pasa de iluminado a oscuro. Esto hace que el LDR no se pueda utilizar en muchas aplicaciones, especialmente aquellas que necesitan mucha exactitud en cuanto a tiempo para cambiar de estado (oscuridad a iluminación o iluminación a oscuridad) y a exactitud de los valores de la fotorresistencia al estar en los mismos estados anteriores. Su tiempo de respuesta típico es de aproximadamente 0.1 segundos.
Sin embargo, hay muchas aplicaciones en las que la fotorresistencia es muy útil, en casos en que la exactitud de los cambios no es importante, como en los circuitos:
- Luz nocturna de encendido automático que utiliza la fotorresistencia para activar una o más luces al llegar la noche.
- Relé controlado por luz: según el estado de iluminación de la fotorresistencia, activa o desactiva un relé que puede tener un gran número de aplicaciones.
El LDR o fotorresistencia es un elemento muy útil para aplicaciones en circuitos donde se necesita detectar la ausencia de luz de día.
Sensores de infrarrojo
La radiación infrarroja se puede detectar con estos sensores. Los sensores piroeléctricos crean una pequeña corriente eléctrica cuando están en radiación infrarroja, y cuando la radiación varía, también varía la corriente eléctrica. Emiten calor, es decir, radiación infrarroja.
Termistor NTC
Un termistor NTC (Negative Temperature Coefficient) es una resistencia variable cuyo valor disminuye a medida que aumenta la temperatura. Son resistencias de coeficiente de temperatura negativo, constituidas por un cuerpo semiconductor cuyo coeficiente de temperatura es elevado, es decir, su conductividad crece muy rápidamente con la temperatura.
Se emplean en su fabricación óxidos semiconductores de níquel, zinc, cobalto, etc.
Los termistores NTC son resistencias de coeficiente de temperatura negativo, constituidas por un cuerpo semiconductor cuyo coeficiente de temperatura es elevado, es decir, su conductividad crece muy rápidamente con la temperatura.
Se emplean en su fabricación óxidos semiconductores de níquel, zinc, cobalto, etc.
La relación entre la resistencia y la temperatura no es lineal sino exponencial (no cumple la ley de Ohm). Dicha relación cumple con la fórmula siguiente:
Termistores PTC
Los termistores PTC son resistencias (aumenta la temperatura, aumenta la resistividad) con un coeficiente de temperatura positivo y con un valor alto para dicho coeficiente. Las diferencias con los NTC son:
- El coeficiente de temperatura de un termistor PTC es único entre los determinados márgenes de temperaturas. Fuera de estos márgenes, el coeficiente de temperatura es cero o negativo.
- El valor absoluto del coeficiente de temperatura de los termistores PTC es mucho más alto que el de los termistores NTC.
Los termistores PTC se utilizan en una gran variedad de aplicaciones, incluyendo limitación de corrientes, como sensor de temperatura, para desmagnetización y para la protección contra recalentamiento de equipos, tales como motores eléctricos.
También se utilizan en indicadores de nivel, para provocar retardo en circuitos, termostatos y como resistores de compensación.
Células fotovoltaicas
Las células fotovoltaicas producen electricidad a partir de la luz que incide sobre ellas. La potencia máxima que puede suministrar un módulo se denomina potencia pico (Ppico).