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Sensores Ópticos

Tipos de sensores ópticos
by

Andrea Santos

on 25 May 2011

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Transcript of Sensores Ópticos

Sensores Ópticos Descripción Clases Un sensor óptico es un dispositivo que respondiende a los cambios de intensidad de la luz, es capaz de detectar diferentes factores a través de un lente optico.

También pueden utilizarse para leer y detectar información, como la velocidad de un auto que viene por la carretera y si un billete grande esta marcado o bien, es falso.

Los sensores opticos son de los más sensibles que existen y justamente por este motivo es que la mayoría de ellos no duran demasiado tiempo. Resistivos (LDR)
Optoelectrónicos
Sensores de Imagen CCD y CMOS Fotorresistencia Es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, En la siguiente imagen se muestra su símbolo eléctrico. Características También son capaces de reaccionar a una amplia gama de frecuencias, incluyendo infrarrojo (IR), luz visible, y ultravioleta (UV). Optoelectricos Convierte la intensidad luminosa en corriente eléctrica Fotodiodos Fotodiodo Es un semiconductor construido con una unión PN,
sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja.
Para que su funcionamiento sea correcto se polariza
inversamente, con lo que se producirá una cierta
circulación de corriente cuando sea excitado por la luz.

Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan
como células fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz
exterior generan una tensión muy pequeña con el positivo
en el ánodo y el negativo en el cátodo. Esta corriente
presente en ausencia de luz recibe el nombre de corriente
de oscuridad. Composición Los fotodiodos generan una pequeña corriente proporcional al nivel de iluminación. Suelen estar compuestos de silicio, sensible a la luz visible (longitud de onda de hasta 1µm); germanio para luz infrarroja (longitud de onda hasta aprox. 1,8 µm ); o de cualquier otro material semiconductor. En la industria (sensores de posición, lector de códigos de barras, impresoras láser).
En comunicaciones (receptores de fibra óptica). En medicina (detección de rayos X, analizador de partículas en la sangre).
En óptica (auto-foco, control de flash). Uso A diferencia del LDR , el fotodiodo responde a los cambios de oscuridad a iluminación y viceversa con mucha más velocidad, y puede utilizarse en circuitos con tiempo de respuesta más pequeño.

Se usa en los lectores de CD, recuperando la información grabada en el surco del Cd transformando la luz del haz láser reflejada en el mismo en impulsos eléctricos para ser procesados por el sistema y obtener como resultado los datos grabados.

Usados en fibra óptica Fototransistor Se llama fototransistor a un transistor sensible a la luz,
normalmente a los infrarrojos. La luz incide sobre la
región de base, generando portadores en ella. Un fototransistor es igual a un transistor común, con la diferencia que el primero puede trabajar de 2 formas:

1.Como transistor normal con la corriente de base Ib (modo común).
2.Como fototransistor, cuando la luz que incide en este elemento hace las veces de corriente de base. Ip (modo de iluminación).
3.Puede utilizarse de las dos en formas simultáneamente, aunque el fototransistor se utiliza principalmente con el pin de la base sin conectar. Se han utilizado en lectores de cinta y tarjetas perforadas,
lápices ópticos, etc. Para comunicaciones con fibra óptica
se prefiere usar detectores con fotodiodos p-i-n.
También se pueden utilizar en la detección de objetos
cercanos cuando forman parte de un sensor de proximidad. Si la luz que incide en el dispositivo es de alta frecuencia, los fotones son absorbidos por la elasticidad del semiconductor dando a los electrones la suficiente energía para saltar la banda de conducción. El electrón libre que resulta, y su hueco asociado, conducen la electricidad, de tal modo que disminuye la resistencia. Los valores típicos varían entre 1 MΩ, o más, en la oscuridad y 100 Ω con luz brillante. Las células de sulfuro del cadmio se basan en la capacidad del cadmio de variar su resistencia según la cantidad de luz que incide la célula. Cuanto más luz incide, más baja es la resistencia. La variación del valor de la resistencia tiene cierto retardo, diferente si se pasa de oscuro a iluminado o de iluminado a oscuro. Esto limita a no usar los LDR en aplicaciones en las que la señal luminosa varía con rapidez. El tiempo de respuesta típico de un LDR está en el orden de una décima de segundo, esta lentitud da ventaja en algunas aplicaciones, ya que se filtran variaciones rápidas de iluminación que podrían hacer inestable un sensor (ej. tubo fluorescente alimentado por corriente alterna). En otras aplicaciones (saber si es de día o es de noche) la lentitud de la detección no es importante. Pueden encontrarse en muchos artículos de consumo, como por ejemplo en cámaras, medidores de luz, relojes con radio, alarmas de seguridad o sistemas de encendido y apagado del alumbrado de calles.
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