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MPY54C569 |
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Figura 1 : Exemplos de transdutores LDR [www.arquimedes.tv/sens/sensordeluz2]
Neste trabalho serão apresentadas algumas características do transdutor LDR MPY54C569, tais como: princípio de funcionamento, constituição, especificações, dimensões e algumas aplicações deste transdutor.
A empresa responsável pela fabricação do transdutor LDR MPY54C569 chama-se SENTEL
e fornece serviços e suporte de engenharia para agências de governos e
negócios comerciais. Os serviços incluem defesas químicas e biológicas,
redes de sensores e testes e avaliações de engenharia.
2. CONSTITUIÇÃO DO LDR
É composto de um material semicondutor, o sulfeto de cádmio, CdS.O processo de construção de um LDR consiste na conexão do material fotossensível com os terminais, sendo que uma fina camada é simplesmente exposta à incidência luminosa externa.
3. FUNCIONAMENTO
Também chamado de célula fotoresistiva, ou ainda de fotoresistência, o LDR é um dispositivo semicondutor de dois terminais,cuja resistência varia linearmente com a intensidade de luz incidente, obedecendo a equação:
R = C.L.a onde: L --> luminosidade em Lux,
C e a --> constantes dependentes do processo de fabricação e material utilizado.
Como foi dito anteriormente o LDR tem sua resistência diminuída ao ser iluminado. A energia luminosa desloca elétrons da camada de valência para a de condução (mais longe do núcleo), aumentando o número destes, diminuindo a resistência.
Conforme aumenta a intensidade de luz incidente no LDR, um número maior de elétrons na estrutura tem também seu nível de energia aumentado, devido à aquisição da energia entregue pelos fótons. O resultado é o aumento de elétrons livres e elétrons fracamente presos ao núcleo.
Figura 2 : Simbologia do LDR [http://alserver01.human.uni-potsdam.de/laabs/P/Baustellenampel/B-Ampel-Dateien/LDR.jpg]
4. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO MPY54C569
Figura 3 : Transdutor MPY54C569 (fonte: Datasheet do fabricante.)
4.1 – ESPECIFICAÇÕES
1 - Resistência do LDR (fotoresistor) :
* em 10 Lux - 20 até 100kΩ
* em 100 Lux – 5kΩ
2 - Resistência no escuro (depois de 10 segundos): 20MΩ
3 – Potência dissipada :
* Contínua em 25ºC – 60mW
* Demandada em 25ºC – 90mW
4 – Máxima tensão (DC) no escuro: 200V
5 – Máxima Resposta Espectral: 5500A ( com tolerância de + ou – 300A )
6 – Faixa de temperatura ambiente: -30ºC até +70ºC
7 – Faixa de temperatura de operação: -30ºC até +60ºC
8 – Preço:
DE | ATÉ | Preço |
1 | 24 | 10,28 |
25 | 99 | 8,53 |
100 | 999 | 7,29 |
1000 | - | 6,37 |
( fonte: Farnell Distribuidora de produtos eletrônicos)
4.2 – DIMENSÕES
Figura 4 : Dimensional do transdutor MPY54C569 (fonte: Datasheet do fabricante.)
No datasheet do componente (http://br.geocities.com/gedaepage/Doc/datasheets/LDR_MPY54C569.pdf), podem ser encontradas mais informações sobre o MPY54C569.
5. APLICAÇÕES
5.1 – MEDIDOR DE LUZ AMBIENTE
Para fazermos um medidor de luz ambiente podemos usar o seguirte circuito (Figura 5), que constituí basicamente em um divisor de tensão formado pelo LDR, uma resistência e um disparador schmitt trigger inversor modelo 74LS14. Como o LDR varia em função da luz, o sinal de saída do divisor também irá variar e quando passa da curva de disparo do schmitt trigger, este trocará o estado de sua saída de acordo com o programado.
Figura 5: Medidor de luz ambiente (Fonte: http://www.x-robotics.com/sensores.htm#LM35)
O
principal problema deste circuito consiste na distância em volts entre
o ponto de disparo alto e baixo do schmitt trigger, que é de 0,8 volts.
Sendo assim, este sistema é bom para casos em que deseja-se detectar
apenas níveis de claridade total ou de ausencia total de luz.
5.2 – SENSOR LASER DE PASSAGEM
Este circuito(figura 6) envia um nível lógico alto para a porta paralela quando um raio laser é interrompido pela passagem de alguém.
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Figura 6: Circuito do Sensor Laser de Passagem [www.gta.ufrj.br/grad/01_1/contador555/contador_de_passagem.htm]
O laser deve incidir sobre o LDR. O LDR iluminado possui uma resistência reduzida. Assim, quando o laser é interrompido, a resistência do LDR aumenta, e a tensão sobre ele sobe.
A tensão sobre o LDR entra na entrada não inversora do amplificador operacional LM741. O amplificador operacional não realimentado funciona como um comparador: se a tensão na entrada inversora é maior que a tensão na entrada não-inversora, a saída é aproximadamente igual a 12V. Caso contrário, a saída é aproximadamente 0 V.
A tensão de referência gerada pelo resistor variável é conectada à entrada inversora do amplificador.
Assim, variando a tensão de referência, varia-se a sensibilidade do circuito, compensando o excesso de luminosidade do ambiente incidindo sobre o LDR.
À saída do operacional adiciona-se um LED indicador. O circuito funcionará corretamente se o LED acender quando o laser for interrompido.
Antes porém de ligar a saída do operacional à porta paralela, adicionou-se um resistor e um diodo zenner de 5V para reduzir o nível de tensão de 12V para 5V na porta.
A vantagem deste sistema é que os componentes utilizados são muito simples, baratos e fáceis de encontrar.
Um contador de passagem pode ser utilizado na indústria para controlar o número de peças que saem de uma linha de produção, através de uma esteira, ou ainda a entrada e saída de pessoas de um local. Por exemplo, pode ser utilizado para saber quantas pessoas visitaram uma exposição de arte num museu. Cada pessoa que atravessa o seu feixe de luz interrompe a absorção desta pelo LDR e gera todo um processo.
6. CONCLUSÃO
Tendo em vista que o mundo está cada vez mais “automatizado”, percebe-se claramente uma tendência ao aumento do uso de LDR´s para fazer o controle automático de portas, alarmes contra roubos, controles de iluminação em um recinto, contagem industrial, etc...
Apesar dos LDR´s possuírem uma pequena lentidão de resposta, o que limita sua operação, pode-se ver que a sua relação custo x benefício ainda permanece muito boa, pois os LDR´s desempenham uma função importantíssima dentro de um circuito e possuem um custo relativamente baixo (por volta de R$ 10,28).
7. REFERÊNCIAS
1 - SentelSite do Fabricante
Acessado em :09/06/06
2 - Datasheet do componente
http://br.geocities.com/gedaepage/Doc/datasheets/LDR_MPY54C569.pdf
Acessado em :09/06/06
3 - Universidade Federal do Rio de Janeiro
Características do LDR e aplicações
Acessado em :09/06/06
4- X-Robotics
Medidor de Luz Ambiente
Acessado em :10/06/06 5 - Elab Lda Filme sobre LDRAcessado em :10/06/06