Circuitos de detección de luz:una manera fácil de detectar la luz

Sensor de luz

¿Estás buscando construir un proyecto que detecte la presencia y ausencia de luz? Entonces, ayudaría si tuviera un circuito de detección de luz. Curiosamente, es un proyecto fácil que es apto para principiantes. Además, el dispositivo puede detectar fácilmente la intensidad de la luz en un entorno. Además, puede utilizar un circuito de detección de luz como circuito de control. Pero la tarea se vuelve confusa cuando tienes que elegir el detector de luz más adecuado.

La buena noticia es que este artículo cubre todo lo que necesita para construir un circuito de detección de luz y más. Así que aguanta.

¿Qué es un circuito detector de luz?

Sensor de luz

Un detector de luz o circuito sensor es un dispositivo capaz de detectar la intensidad de la luz. Además, el dispositivo genera una señal de salida que muestra la potencia de la luz medida.

Los sensores de luz pueden medir la energía radiante presente en cada espectro de luz. Además, mide diferentes frecuencias de luz que van desde:

• Luz infrarroja
• Luz visible 
• Luz ultravioleta

Sensores de luz infrarroja

Fuente:Pixabay

El detector de luz también convierte la energía de la luz (visible o no) en señales eléctricas de salida. Dicho esto, también puede referirse a los sensores de luz como "dispositivos fotoeléctricos".

¿Qué es más?

Es posible usar la salida eléctrica de un circuito de sensor de luz para controlar otros cursos. Pero es fundamental contar con circuitos de carga eléctrica o aparatos como bombillas, ventiladores o farolas.

Tipos de sensores de luz

Antes de construir su circuito de detección de luz, es clave conocer el sensor de luz ideal. Hay dos categorías principales de dispositivos fotoeléctricos. El primero genera electricidad al detectar luz. En comparación, la segunda categoría puede cambiar algunas propiedades eléctricas.

Por lo tanto, tenemos los siguientes tipos de sensores de luz:

Células fotoemisivas 

Estos dispositivos fotográficos generan electrones libres a partir de un material sensible a la luz como el cesio. Una celda fotoemisora ​​solo genera electrones cuando es golpeada por un protón con suficiente energía.

Además, el nivel de energía que tiene un protón depende de la intensidad de su luz. Por lo tanto, cuanto mayor sea la potencia, más energía convertirá un protón de luz en energía eléctrica.

Células fotovoltaicas

Los sensores con celdas fotovoltaicas pueden generar energía eléctrica igual a la energía luminosa que reciben.

Además, dos materiales semiconductores unidos pueden recibir energía luminosa y crear aproximadamente 0,5v. Además, Selenium es una celda fotovoltaica fácilmente disponible que funciona en la mayoría de las celdas solares.

Dispositivos de foto-unión

Los fotodiodos o fototransistores son ejemplos típicos de dispositivos de fotounión. Estos dispositivos utilizan la intensidad de la luz para controlar el flujo de huecos y electrones a través de su unión PN.

El diseño de los dispositivos de fotounión funciona mejor para aplicaciones de penetración y detección de luz. Además, estos dispositivos solo responden a la longitud de onda de la longitud incidente.

Células fotoconductoras

Los sensores de luz con células fotoconductoras no generan electricidad. En cambio, cambian sus propiedades físicas cuando reciben energía luminosa.

Además, la fotorresistencia es un tipo común de sensor fotoconductor. Y cambia la resistencia eléctrica según los cambios en la intensidad de la luz. En otras palabras, los fotorresistores pueden usar la energía de la luz para controlar el flujo de electrones y la corriente que fluye a través de los electrones.

La resistencia dependiente de la luz (LDR) es otro sensor fotoconductor de uso común. Y los LDR pueden cambiar su resistencia eléctrica de miles de ohmios a unos pocos cientos en presencia de luz.

Resistencia dependiente de la luz

Cómo funciona un circuito detector de luz

Cuando hay una luz incidente en el sensor LDR, obtiene una baja resistencia. Por lo tanto, la carga conectada al circuito no obtendrá suficiente energía para activar el dispositivo (es decir, mantenerlo apagado).

Entonces, cuando está oscuro, la resistencia del LDR aumenta a un nivel que permite que la corriente fluya a través del circuito. Como resultado, el transistor se activa. Y esto ayuda a suministrar suficiente energía para iniciar la carga.

Curiosamente, puede invertir el funcionamiento del detector de luz. Es decir, puede encender la carga cuando hay iluminación y apagarla cuando no la hay. Además, elegir cómo funciona un detector de luz depende del tipo de aplicación.

Proyectos de Circuitos de Detección de Luz

En esta sección, aprenderá a construir dos tipos de circuitos detectores de luz. El primero es un detector de luz que usa LDR y OP-Amp. Luego, el segundo circuito es un detector de luz que usa LDR y transistores.

Detector de luz usando LDR y Op-Amp

Amplificador OP

La característica central de un LDR es cómo cambia su resistencia dependiendo de la intensidad de la luz. Por lo tanto, esta función será útil en este proyecto para detectar luz y encender un LED.

Además, cuando el circuito se acopla con un amplificador operacional en modo comparador, ayuda a generar una salida alta o baja comparando voltajes. Estos son los componentes que necesita para este circuito:

• LDR
• Cables de conexión
• IC de amplificador operacional LM358
• Resistencia de 10 KΩ
• LED blanco
• Fuente de alimentación de 9v
• Potenciómetro de 10 KΩ
• Resistencia de 220 Ω
• Protoboard

Diagrama del circuito

Diagrama de circuito

Cómo construir

Primero, conecte el terminal de contacto del potenciómetro de 10 KΩ al terminal inversor del amplificador operacional. Luego, cree una unión de conexión entre el LDR y la resistencia de 10 KΩ. Como resultado, creará un divisor potencial que alimenta la salida al amplificador operacional.

Además, cree una conexión entre el LED blanco y la resistencia de 220 Ω. Luego, conecta tu fuente de alimentación de 9v al circuito y prueba para ver si funciona.

Cuando iluminas un poco el LDR, debería disminuir su resistencia. Y el voltaje inversor será más alto que el voltaje no inversor, lo que mantiene el LED apagado.

Si no hay luz incidente en el LDR, tendría una mayor resistencia. Como resultado, el voltaje inversor será más bajo que el voltaje no inversor. Por lo tanto, la salida del OP-Amp aumentará y encenderá el LED.

Circuitos de detección de luz:Detector de luz usando LDR y transistores

Transistor BC547C

Si no tiene un amplificador operacional para construir el circuito anterior, puede usar un transistor en su lugar. Aquí, un solo transistor llevará a cabo la operación de detección de luz.

Entonces, puede usar un par Darlington para una corriente de salida más garantizada. Pero en la mayoría de los casos, bastará con un solo transistor. Estos son los componentes que necesita para este circuito:

• Transistores NPN BC547
• Cables de conexión
• LED blanco
• Fuente de alimentación de 9v
• Resistencia de 10k ohmios
• Resistencia de 470 ohmios
• Protoboard

Diagrama del circuito

Diagrama de circuito

Cómo construir

Primero, conecta tu LDR al Breadboard y la base de tu transistor a uno de los pines del LDR.

Luego, conecte su LED a los pines paralelos en el otro extremo de la placa de pruebas. A continuación, debe asegurar su resistencia de 470 ohmios al terminal positivo del LED (+ve) y al riel positivo de la placa de pruebas.

Conecte su resistencia de 10k a la base del transistor y al riel negativo de la placa de pruebas (-ve). A continuación, une algunos puentes entre el riel negativo del Breadboard y el emisor del transistor.

Por último, conecte su fuente de alimentación de 9v (preferiblemente una batería de 9v) a la placa de pruebas y pruebe su circuito.

Cómo funciona

El proyecto funciona con tres condiciones:toda la luz, media luz y sin luz.

Para la condición de luz completa, cualquier iluminación brillante en el LDR reduciría su resistencia, lo que daría como resultado un brillo tenue del LED. Entonces, en una condición de luz media, una descripción de nivel medio del LDR daría como resultado un brillo medio.

Además, en condiciones sin luz, la resistencia del LDR aumenta. Por lo tanto, genera un brillo brillante en el LED. Además, puede regular el brillo del LED ajustando la resistencia conectada a la base del transistor.

Circuitos de detección de luz: Aplicaciones del circuito del sensor de luz

Los sensores de luz funcionan en diferentes aplicaciones, como sistemas de alarma de seguridad, ahorradores de energía de alta sensibilidad para alumbrado público, sistemas de control para la iluminación del hogar y un sistema de iluminación solar para carreteras (para apagado automático durante el día).

Sistema de alarma de seguridad

Otras aplicaciones incluyen el encendido automático de electrodomésticos y sistemas de iluminación para armarios y armarios.

Circuitos de detección de luz:interruptor de iluminación del atardecer al amanecer

Los interruptores de iluminación STS utilizan circuitos sensores de luz para controlar su carga en función de la luz incidente en el LDR. Y el interruptor de iluminación STS funciona de manera diferente a las otras aplicaciones y proyectos enumerados aquí. Entonces, en lugar de transistores o un amplificador operacional, el interruptor de iluminación STS usa un IC de temporizador 555 en el modo biestable.

Y cuando ilumina el LDR, envía la salida al IC del temporizador 555 que usa un TRIAC para controlar la carga. Luego, el sensor activará el engranaje durante la puesta de sol y lo pondrá en marcha durante la salida del sol.

Redondeando hacia arriba

El circuito sensor de luz es un proyecto versátil y fácil en electrónica básica. Hemos discutido extensamente cómo funcionan los diferentes LDR y le mostramos los componentes necesarios para que todo funcione. Por lo tanto, puede probar el proyecto de inmediato.

Curiosamente, puede usar un LDR con un OP-Amp, transistores y 555 temporizador IC.

Luces de la calle

¿Tienes alguna pregunta o sugerencia sobre el tema? No se preocupe, siempre puede comunicarse con nosotros y estaremos encantados de ayudarlo.