Tengo un fotorresistor, R1, y como divisor de voltaje una resistencia fija, R2. Hay una tensión de 5 V sobre estos dos, y la tensión se mide sobre el fotoresistor.
En mi experimento tengo un LED amarillo en un lado, una sustancia a la que le agrego color azul y el fotoresistor en el otro lado. ¿Cómo decido qué R2 elegir para poder detectar pequeños cambios en la luz (al aumentar la opacidad de la sustancia)?
Este es un circuito divisor de voltaje, a veces llamado incorrectamente un puente. La única resistencia conocida en serie con la resistencia desconocida produce un voltaje que es una función de la resistencia desconocida desde cero hasta el infinito. En teoría, cualquier resistencia puede ser medida.
Sin embargo, la sensibilidad es mayor cuando el voltaje de salida está en el centro de su rango. Esto es cuando la resistencia desconocida está cerca de la resistencia fija. Por lo tanto, use una resistencia fija (R2) que coincida con el valor del fotoresistor en medio de su experimento típico. Puede encontrar esto desconectando el fotoresistor del circuito y midiéndolo con un óhmetro. O bien, puede elegir diferentes resistencias fijas para R2 hasta que obtenga aproximadamente 2.5 V para su configuración típica.
¿El fotorresistor realmente solo tiene 100 cuando se usa en su experimento? Eso es bastante bajo. 2.5 V a través de este 100 Ω dibuja 25 mA y causa una disipación de 63 mW en el fotoresistor. Eso no debería ser un problema por sí mismo, pero causará un poco de autocalentamiento, lo que probablemente cambia un poco la resistencia. Esto significa que la resistencia cambiará rápidamente debido a la luz, y luego más lentamente debido a la diferente disipación en los diferentes niveles de luz.
Los fotorresistores vienen en diferentes rangos de resistencia. Buscaría algo más como 1 kΩ en el nivel de luz deseado.
Los divisores de voltaje tienen la mejor sensibilidad cuando R1 es igual a R2. El voltaje dado por el divisor es: $$ V_x = V_1 \ frac {R_1} {R_1 + R_2} $$
La sensibilidad viene dada por la primera derivada: $$ d \ frac {V_x} {dR_1} = V_1 \ frac {R_2} {(R_1 + R_2) ^ 2} $$
Suponiendo que realizará sus mediciones a aproximadamente 10 lux, la resistencia de su sensor será \ $ R_1 = 29k \ Omega \ $. No es sorprendente que la función de sensibilidad máxima se produzca cuando \ $ R_2 = 29k \ Omega \ $ también.
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