“Manual del usuario del sensor de luz”
Este manual del usuario servirá para explicar el funcionamiento de un circuito sensor de luz, este circuito es para diversas aplicaciones con lo cual estará a disposición del aplicador que decidirá su mejor uso.
También se explica sobre los elementos que lo componen, sus data sheet de cada uno de los elementos
“Introducción”
Este documento servirá para poder explicar el uso del sensor y sus elementos, hablaremos sobre la acción del sensor y la posible acción que a este se le puede dar en un ambiente de control de factores físicos.
La posible aplicación industrial y lo que se necesita para poder aplicar su función, además de los requerimientos necesarios para su buen funcionamiento.
“Análisis y requerimientos del sensor”
Requisitos de instalación:
1- Un lugar con buena iluminación donde la luz llegue sin ser obstruida por ningún cuerpo esto se debe a que por ser un sensor de luz, este debe tener una buena recepción de la misma para su buen y correcto desempeño.
2- Una fuente de alimentación de 12 voltios aunque este valor dependerá del tipo de relé que se esté usando.
Siempre y cuando no se exceda del voltaje máximo del circuito hasta 15 voltios.
3- Una buena protección para el circuito también, este factor también deberá de considerarse dependiendo del lugar y la aplicación que se le de .
“Explicación del funcionamiento”
Como podemos ver a continuación el circuito consta
De una LDR que dependiendo de su lógica ya sea
negativa o positiva asi actuara.
Esta es una resistencia activada por luz,
Lo que la luz hace es nada más variar el valor de la
resistencia la cual puede variar entre un ohmiaje
relativamente bajo hasta uno muy alto y de manera
inversa para la lógica contraria, la corriente
de la LDR esta siendo limitada por la resistencia de
10kΩ por el hecho que la LDR no soporta mucha
corriente.
A su vez la LDR esta conectada a la pata no inversora(+ pin 5) del IC comparador que también esta conectado por medio de su pata inversora(- pin 4) a un potenciómetro de 10kΩ con el que se regula el voltaje de esa pata, el potenciómetro deberá estar regulado de tal manera que pueda ser superado por el voltaje de la LDR.
Esta condición se debe analizar para el caso de cuan sensible se necesite que sea el sensor a la luz, si el potenciómetro tiene un valor muy bajo este será rápidamente superado por el voltaje que la LDR este mandando a la pata no inversora.
Asi que al menor cambio de luz y el voltaje de la LDR supere al del potenciómetro el IC comparador como su nombre lo dice comparara si el voltaje de la no inversora es mayor que el de inversora hara dependiendo su lógica si el comparador mandara por su salida un uno lógico o un cero, este impulso que saldrá por su pata 2 ósea la salida del comparador será limitado en corriente po la R de 10kΩ, esto es debido a que el comparador no trabaja con corrientes altas por lo que se necesitara de elevar la corriente para que pueda activar
El relé.
Para elevar al corriente nos valdremos de un transistor de uso común la excitación del transistor se hace mediante la base, esta excitación que es la que esta conectada a la salida del comparador, el hace las veces de un amortiguador para que el comparador no se dañe por alta corriente este a su vez al saturarse cierra el circuito con lo cual el rele se polariza y hace el respectivo cambio y deja pasar la corriente al circuita que se lo hayamos conectado, ya sea este un motor o una electro valvula etc…
También podemos ver que tiene un diodo el cual se usa como protección contar corrientes.
“Glosario”
En concepto de no quedar muy bien definido algún termino sobre la aplicación de alguno de los elementos a continuación se mostrara los data sheet de los elementos utilizados para este circuito sensor de luz.
“LM339”
Bajo consumo de baja tensión de offset del comparador cuádruple
Descripción La serie consta de cuatro LM339 comparador Independiente de voltaje de presión con una Espacificación de la compensación de tensión tan Bajas como 2 mV máximo para los cuatro Comparadores. Estos fueron diseñados Espacificamente para operar a partir de una sola Fuente de alimentaciónen una amplia gama de tensiones. Funcionamiento de las fuentes de alimentación dividida también es posible y la fuga de la fuente de alimentación de corriente baja es independiente de la magnitud de la tensión de alimentación. Estos comparadores también tienen una característica única en la que la entrada en modo común rango de tensión incluye suelo, a pesar de funcionar a partir de una ensión de alimentación única. Las áreas de aplicación incluyen comparadores Limite, analógica simple de convertidores digitales, Pulso, cuadrada y generadores de tiempo de Retardo; VCO amplia gama, temporizadoes MOS Reloj, multivibradores y puertas de alta tensión de logica digital. La serie LM339 fue diseñado para interactuar directamente con TTL y CMOS. Cuando se opera a partir de dos fuentes de alimentación mas o menos, que directamente se conectara con la logica MOS-donde el drenaje de baja potencia del LM339 es una clara ventaja sobre los comparadores Estándar. Aplicaciones: · Comparadores de alta precisión · Reducción de Vos derivada en la temperatura · Elimina la necesidad de dos fuentes · Permite la detección cerca de GND · Compatible con todas las formas de logica · Alimentación adecuada de drenaje para el funcionamiento de la bateria |   |
“resistencias”
esta es una resistencia y el código e colores de ellas y un ejemplo de cómo usar latabla
 Código de colores |  |
colores | 1ª Cifra | 2ª Cifra | Multiplicador | Tolerancia |
Negro |  | 0 | 0 | |
Café | 1 | 1 | x 10 | ±1% |
Rojo | 2 | 2 | x 10^2 | ±2% |
Naranja | 3 | 3 | x 10^3 | |
Amarillo | 4 | 4 | x 10^4 | |
Verde | 5 | 5 | x 10^5 | ±0.05% |
Azul | 6 | 6 | x 10^6 | |
Violeta | 7 | 7 | x 10^7 | |
Gris | 8 | 8 | x 10^8 | |
Blanco | 9 | 9 | x 10^9 | |
Oro | | | x 10^-1 | ±5% |
Plata | | | x 10^-2 | ±10% |
Sin color | | | | ±20% |
  Ejemplo:si los colores son: (café-negro-rojo-oro) su valor en ohmios es: 10*100 5%=1000Ω=1KΩ Tolerancia de ±5% 5 bandas de colores También hay resistencias con 5 bandas de colores, la única Diferencia respecto a al tabla anterior, es que la tercera banda es la 3era cifra, el resto sigue igual. |
“LDR”
Si bien los valores que puede tomar una LDR en total oscuridad y a plena luz puede variar un poco de un modelo a otro, en general oscilan entre unos 50 a 1000 ohmios (1K) cuando están iluminadas (por ejemplo, con luz solar) y valores comprendidos entre 50K (50,000 Ohms) y varios megohmios (millones de ohms) cuando está a oscuras.Desde el punto de vista constructivo, las LDR están fabricadas con materiales de estructura cristalina, siendo los mas utilizados el sulfuro de cadmio y el seleniuro de cadmio, aprovechando sus propiedades fotoconductoras.
Una cuestión a tener en cuenta cuando diseñamos circuitos que usan LDR es que su valor (en Ohmios) 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 (se dice que muestra inercia a las variaciones de la intensidad luminosa). 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. Pero hay muchas aplicaciones en las que una fotorresistencia es muy útil. En casos en que la exactitud de los cambios no es importante como en los circuitos que veremos en este articulo.
Las primer figura que ilustra esta pagina nos muestra el símbolo utilizado para representar las LDR en los esquemas electrónicos, aunque a veces pueden ser ligeramente diferentes pero siempre tomando como base el símbolo de una resistencia común con alguna(s) flecha(s) que simbolizan la incidencia de la luz. La figura siguiente es una imagen de uno de los tipos de LDR que existen en el mercado.
“Transistor”
El 2N2222, también identificado como PN2222, es un transistor bipolar NPN de baja potencia de uso general.
Sirve tanto para aplicaciones de amplificación como de conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio vatio). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas.
Las hojas de especificaciones señalan como valores máximos garantizados 500 miliamperios, 50 voltios de tensión de colector, y hasta 500 milivatios de potencia. La frecuencia de transición es de 250 a 300 MHz, lo que permite utilizarlo en aplicaciones de radio de alta frecuencia (hasta 300 MHz). La beta (factor de amplificación, hFe) del transistor es de por lo menos 100; valores de 150 son típicos
“Rele”
El Relé es un interruptor operado magnéticamente.
El relé se activa o desactiva (dependiendo de la conexión) cuando el electroimán (que forma parte delrelé) es energizado (le ponemos un voltaje para que funcione).
Esta operación causa que exista conexión o no, entre dos o más terminales del dispositivo (el relé).Esta conexión se logra con la atracción o repulsión de un pequeño brazo, llamado armadura, por el electroimán.
Este pequeño brazo conecta o desconecta los terminales antes mencionados.
Funcionamiento del Relé:
Si el electroimán está activo jala el brazo (armadura) y conecta los puntos C y D. Si el electroimán se desactiva, conecta los puntos D y E.
De esta manera se puede conectar algo, cuando el electroimán está activo, y otra cosa conectada, cuando está inactivo.
Es importante saber cual es la resistencia del bobinado del electroimán (lo que está entre losterminales A y B) que activa el relé y con cuanto voltaje este se activa.
Este voltaje y esta resistencia nos informan que magnitud debe de tener la señal que activará el relé y cuanta corriente se debe suministrar a éste.
La corriente se obtiene con ayuda de la Ley de Ohm: I = V / R.
Donde:
I: es la corriente necesaria para activar el rele.
V: es elvoltaje para activar el rele.
R: es la resistencia del bobinado del rele.
Ventajas del Relé
- El Relé permite el control de un dispositivo a distancia. No se necesita estar junto al dispositivo para hacerlo funcionar.
- El Relé es activado con poca corriente, sin embargo puede activar grandes máquinas que consumen gran cantidad de corriente.
- Con una sola señal de control, puedo controlar varios relés a la vez.
“Potenciómetro”
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar más potencia.
simbolo del potencimetro
“Diodo”
El diodo ideal es un componente discreto que permite la circulación de corriente entre sus terminales en un determinado sentido, mientras que la bloquea en el sentido contrario.
En la Figura 1 se muestran el símbolo y la curva característica tensión-intensidad del funcionamiento del diodo ideal. El sentido permitido para la corriente es de A a K.
figura 1: Símbolo y curva característica tensión-corriente del diodo ideal.
El funcionamiento del diodo ideal es el de un componente que presenta resistencia nula al paso de la corriente en un determinado sentido, y resistencia infinita en el sentido opuesto. La punta de la flecha del símbolo circuital, representada en la figura 1, indica el sentido permitido de la corriente.
