varios analisis medicion fotodiodo

Nº 4 – MARZO DE 2008

C/ Recogidas Nº 45 - 6º-A Granada 18005 [email protected]

ISSN 1988-6047 DEP. LEGAL: GR 2922/2007

“ANÁLISIS Y MEDICIÓN DE ALGUNOS PARÁMETROS CARACTERÍSTICOS DE UN FOTODIODO”

AUTORIA

ROSARIO SALMORAL ORTIZ FABIO GARCÍA JIMÉNEZ

TEMÁTICA TECNOLOGÍA

ETAPA Educación Secundaria Obligatoria

Resumen En el contexto indicado, en este artículo se estudia una selección de circuitos electrónicos (fotodiodos), que permiten ampliar y profundizar en el análisis, en el campo de la electrónica analógica y la instrumentación, de modo que pueda resultar útil tanto desde el punto de vista didáctico, como del ámbito profesional, al que el alumno se incorporará en un futuro próximo. Palabras clave SENSOR FOTODIODO EXPERIMENTACIÓN 1. LA MATERIA DE TECNOLOGÍA EN LA ENSEÑANZA SECUNDARIA OBLIGATORIA 1.1. Relación de la materia de tecnología con los sensores La Tecnología determina un ámbito de conocimientos y actividades en cuyo campo de estudio convergen conocimientos de distinta naturaleza y procedencia. Éstos se relacionan entre sí, circunstancialmente, para resolver un problema concreto de aplicación práctica y mediante un proceso, que le es propio de invención, fabricación y uso de objetos o sistemas que contribuyen a la solución del problema planteado. Todo ello dentro del marco más amplio del desarrollo integral de la persona y del bien social, en relación con las condiciones en que se desarrolla su vida cotidiana y de la satisfacción de determinadas necesidades.

La historia muestra que no siempre los avances científicos contribuyen al desarrollo integral de las personas y los pueblos, ni al bienestar social o al equilibrio de la propia naturaleza. Un estudio crítico de esta realidad, por tanto, resulta especialmente adecuado, ya que puede proporcionar al alumnado de Educación Secundaria Obligatoria el marco ético para el correcto uso de la tecnología, así como criterios acertados en la elección de las mejores soluciones técnicas.



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A lo largo del último siglo, la Tecnología, entendida como el conjunto de actividades y conocimientos científicos y técnicos empleados por el ser humano para la construcción o elaboración de objetos, sistemas o entornos, con el objetivo de resolver problemas y satisfacer necesidades, individuales o colectivas, ha ido adquiriendo una importancia progresiva en la vida de las personas y en el funcionamiento de la sociedad.

La Tecnología, tiene su centro de interés en el control, por parte del hombre, de las condiciones en las que puede desarrollarse una vida más segura, más sana y más confortable; y a través de ello, más libre y solidaria. Innovación y desarrollo tecnológico, acompañan al ser humano a través de los siglos en su propia evolución, aportando soluciones prácticas a los retos y exigencias que derivan entre otros, de nuevos modos de entender, individual y colectivamente, la vida y el mundo. Por otra parte, el incremento de la presencia de las Tecnologías de la Comunicación y de la Información en todos los ámbitos de la vida humana conduce a la consideración de estas como elementos de extraordinaria relevancia en las sociedades actuales. El sector de las comunicaciones es un ejemplo claro de la aceleración con la que se incorporan estos avances a la vida cotidiana. Un número creciente de países ha sentido y asumido la necesidad de introducir, dentro del currículo de la Tecnología general, contenidos relativos a la Tecnología de la Información, Tecnología de la Comunicación, Control-Robótica y Electricidad- Electrónica. De este modo, se pretende que el alumnado utilice las Tecnologías de la Información como herramientas para explorar, analizar, intercambiar y presentar la información. Asimismo se plantea el desarrollo de las capacidades necesarias para fomentar la actitud innovadora en la búsqueda de soluciones a problemas existentes.

Una de las características esenciales de la actividad tecnológica con mayor incidencia en su papel en la educación básica es el relativo a su carácter integrador de diferentes disciplinas. La actividad tecnológica requiere la conjugación de distintos elementos que provienen del conocimiento científico y de su aplicación técnica, pero también de carácter económico, estético, etc. Todo ello de manera integrada y con un referente disciplinar propio basado en un modo ordenado y metódico de intervenir en el entorno. El valor educativo de esta materia está, así, asociado tanto a los componentes que integran ese referente disciplinar como al propio modo de llevar a cabo esa integración. El principal de estos componentes y que constituye el eje vertebrador del resto de contenidos de la materia es el proceso de resolución de problemas tecnológicos. Se trata del desarrollo de habilidades y métodos que permiten avanzar desde la identificación y formulación de un problema técnico hasta su solución constructiva, y todo ello a través de un proceso planificado y que busque la optimización de los recursos y de las soluciones. La puesta en práctica de este proceso tecnológico exige a su vez un componente científico y técnico. Tanto para conocer y utilizar mejor los objetos tecnológicos como para intervenir en ellos es necesario poner en juego un conjunto de conocimientos sobre el funcionamiento de determinados fenómenos y sobre los elementos principales que constituyen las máquinas. Pero también se adquieren conocimientos a partir del análisis, diseño, manipulación y construcción de objetos técnicos.



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La comunicación juega asimismo un papel relevante en la relación entre las personas y lo tecnológico. Es necesario incidir en ella desde el propio proceso de planificación, en el que el dibujo facilita el proceso de creación y análisis de distintas soluciones a un problema y su comunicación.

Por todo ello, el papel que desempeña esta área en la etapa consiste, básicamente, en propiciar la adquisición de los conocimientos, destrezas y actitudes inherentes a la Tecnología, abriendo horizontes nuevos a los jóvenes de ambos sexos, tendiendo a corregir la tradicional segregación de las futuras opciones profesionales y favoreciendo un cambio en las actitudes sociales hacia este campo.

De este modo, el sentido y valor educativo de este área deriva de los diferentes componentes que la definen e integran; mostrando, por un lado, la realidad tecnológica en la educación proporcionando una cultura en armonía con las necesidades del presente y del futuro; por otro lado, integrando aspectos técnicos, gráficos, estéticos, sociales, humanísticos, matemáticos, científicos, creativos, expresivos, éticos, intelectuales, comunicativos, etc, constituyendo, además, un lugar de encuentro interdisciplinar con otras áreas del currículo y por último, rompiendo la tradicional separación entre trabajo intelectual y trabajo manual. Lo anteriormente expuesto, resulta especialmente beneficioso, ya que permite desarrollar aspectos cognoscitivos y psicomotores de forma conjunta. A través del área de Tecnología, se contribuye de forma decisiva al desarrollo y aprendizaje de las capacidades que se definen en los Objetivos Generales de la Educación Secundaria Obligatoria y al desarrollo de las Competencias Básicas. Entre las contribuciones más significativas, destacan las relativas al desarrollo de la capacidad de actuación social e inserción en la vida activa, desarrollando una actitud positiva hacia el trabajo manual como complemento de la actividad intelectual, favoreciendo el tránsito a la vida laboral y la adaptación a las nuevas situaciones que implica el mundo del trabajo. Las capacidades cognitivas que contribuyen al incremento de la funcionalidad de los saberes adquiridos, al dominio de procedimientos de resolución de problemas, a una mejor comprensión de las repercusiones del conocimiento científico y tecnológico sobre las formas de vida y a la valoración de la actividad creativa. La capacidad de desarrollar el equilibrio personal y de potenciar las relaciones con los demás que posibiliten la coordinación de habilidades manuales e intelectuales, y habiliten a los seres humanos para compartir y debatir ideas, contribuyendo todo ello al desarrollo integral y equilibrado de la persona. El planteamiento curricular del área, toma como principal punto de referencia los métodos y procedimientos de los que se ha servido la humanidad para resolver problemas mediante la tecnología: esto es, el proceso que va desde la identificación y análisis de un problema hasta la construcción del objeto, máquina o sistema capaz de resolverlo. Este proceso integra la actividad intelectual y la actividad manual y atiende de forma equilibrada a diversos componentes de la Tecnología, tales como el componente científico, social y cultural, técnico, metodológico y de expresión verbal y gráfica. Desarrollar un mismo currículo para todo el alumnado, contribuye a fomentar la igualdad y a no discriminar a ninguna persona por razón de sexo. Es preciso destacar aquí el papel que la Tecnología



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desempeña en el acercamiento de las alumnas a campos reservados tradicionalmente al alumnado lo que pone de relieve su importancia en el desarrollo de comportamientos y actitudes de tipo coeducativo. La concepción de la Tecnología como parte de la cultura general, implica asimismo un tratamiento integral, no fragmentado, de los saberes técnicos. Se trata de utilizar la Tecnología como instrumento para el desarrollo de todas las potencialidades del alumnado, y no como medio para formar a posibles técnicos o especialistas. La indagación e investigación de los aspectos técnicos, la resolución de problemas concretos y la invención de mecanismos en la escuela, en su propio medio doméstico y en su entorno más inmediato, consiguen que el alumnado desarrolle su propio lenguaje tecnológico y utilice un vocabulario específico que le permita expresar y comunicar adecuadamente sus ideas. Existe una estrecha relación entre las aplicaciones de la Tecnología y sus efectos en el entorno, en relación con una adecuada conservación o modificación del medio natural, físico y social que de forma tan determinante afecta a la salud, calidad y hábitos de vida. De todo ello, a través del área, se toma conciencia, más aún teniendo en cuenta que en la actualidad muchas decisiones socio-políticas que se producen en nuestro contexto más inmediato, tienen un componente tecnológico que se debe conocer para emitir, con conocimiento y responsabilidad, juicios atinados. Consecuencia del carácter integrador de diferentes conocimientos, esta materia se manifiesta especialmente útil para la adquisición de las competencias básicas. El proceso de aprendizaje se articula básicamente a través ejes que facilitan la adquisición de las mismas. La resolución de problemas tecnológicos, y el análisis de los objetos y sistemas técnicos implica el estudio del problema planteado, la recopilación y selección de información procedente de distintas fuentes, la búsqueda y exploración de soluciones, la exposición de las mismas implica la adquisición de un vocabulario adecuado para elaborar la documentación pertinente usando diferentes códigos de comunicación, con memorias, planos, circuitos, esquemas, con sus cálculos, presupuestos, etc. Tanto la búsqueda de la información como la presentación de la misma implica la adquisición de competencia digital usando distintas aplicaciones informáticas y de comunicación. Construir objetos o sistemas que resuelvan el problema tecnológico planteado, trabajando en equipo, implica la toma de decisiones y acuerdos mediante diálogo, asumiendo responsabilidades dentro del grupo en las distintas partes del proyecto y evaluar su idoneidad desde distintos puntos de vista. Así pues, previo a la fase de construcción irá el diseño del objeto contribuyendo a la competencia artística.

Finalmente la estrategia de resolución de problemas tecnológicos contribuye a la competencia de aprender a aprender. En definitiva se pretende contribuir, junto al resto de áreas, al logro de los objetivos y competencias básicas que la ESO tiene asignada, a la vez de ser instrumento significativo de información y orientación para todo el alumnado, permitiéndoles concretar intereses, motivaciones y aptitudes, con vistas a opciones futuras tanto en el Bachillerato como en los Ciclos Formativos de Grado Medio, y cauce para la adquisición de una Formación Profesional de Base.



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1.2. Los objetivos de la materia de tecnología relacionados con los sensores Según el Decreto 231/2007, de 31 de julio, por el que se establece la ordenación y las enseñanzas correspondientes a la Educación Secundaria Obligatoria en Andalucía y se fijan sus enseñanzas mínimas en la LOE, la enseñanza de la Tecnología en la Enseñanza Secundaria Obligatoria tendrá como finalidad el desarrollo de las siguientes capacidades relacionadas con los sensores: 1. Abordar con autonomía y creatividad, individualmente y en grupo, problemas tecnológicos

trabajando de forma ordenada y metódica para estudiar el problema, recopilar y seleccionar información procedente de distintas fuentes, elaborar la documentación pertinente, concebir, diseñar, planificar y construir objetos o sistemas que resuelvan el problema estudiado y evaluar su idoneidad desde distintos puntos de vista.

2. Disponer de destrezas técnicas y conocimientos suficientes para el análisis, intervención, diseño, elaboración y manipulación de forma segura y precisa de materiales, objetos y sistemas tecnológicos.

3. Analizar los objetos y sistemas técnicos para comprender su funcionamiento, conocer sus elementos y las funciones que realizan, aprender la mejor forma de usarlos y controlarlos y entender las condiciones fundamentales que han intervenido en su diseño y construcción.

4. Expresar y comunicar ideas y soluciones técnicas, así como explorar su viabilidad y alcance utilizando los medios tecnológicos, recursos gráficos, la simbología y el vocabulario adecuados.

5. Adoptar actitudes favorables a la resolución de problemas técnicos, desarrollando interés y curiosidad hacia la actividad tecnológica, analizando y valorando críticamente la investigación y el desarrollo tecnológico y su influencia en la sociedad, en el medio ambiente, en la salud y en el bienestar personal y colectivo.

6. Comprender las funciones de los componentes físicos de un ordenador así como su funcionamiento y formas de conectarlos. Manejar con soltura aplicaciones informáticas que permitan buscar, almacenar, organizar, manipular, recuperar y presentar información, empleando de forma habitual las redes de comunicación.

7. Asumir de forma crítica y activa el avance y la aparición de nuevas tecnologías, incorporándolas al que hacer cotidiano.

8. Actuar de forma dialogante, flexible y responsable en el trabajo en equipo, en la búsqueda de soluciones, en la toma de decisiones y en la ejecución de las tareas encomendadas con actitud de respeto, cooperación, tolerancia y solidaridad.

2. METODOLOGÍA • Medida de la tensión inversa VR y de la corriente inversa Ira Para trabajar con un fotodiodo lo primero que se tiene que hacer es identificar los dos terminales, ánodo y cátodo, del dispositivo. De esta manera se observará como en ambos el cátodo es el que está marcado. Para el fotodiodo BPW34 tiene un saliente en la patilla y para el VTB8440B tiene un hueco cilíndrico en el encapsulado.



ISSN 1988-6047 DEP. LEGAL: GR 2922/2007 Ha de tenerse en cuenta que es imprescindible usar un voltímetro de alta impedancia de entrada, por el que sólo circule una fracción despreciable de la corriente inversa del dispositivo. Este apartado esta dedicado a la elaboración de dos tablas en las que se va a representar Ira = f (Vg) para una iluminación L=cte, que en el primer caso será la iluminación del taller y en un segundo lugar la de una lámpara de 60W colocada a unos 10 centímetros del receptor.

Figura 1: Circuito para obtener la curva Ira = f (Vg).

Se monta el circuito de la figura 1, y con la iluminación normal del taller, se va variando el valor de la fuente Vg de 0 a 10V, y para cada uno de estos valores de tensión se mide la corriente Ira que circula por el fotodiodo obteniendo la siguientes tablas y sus gráficas correspondiente (figuras 2 y 3): -A la iluminación del taller, se toman los valores de corriente inversa que circulan por el fotodiodo cuanto se varía la fuente de tensión. E = 331 lx Para el fotodiodo VTB8440B:

Vg (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ira (μA) 0.717 0.721 0.722 0.724 0.725 0.728 0.729 0.732 0.733 0.733 0.733

Para el fotodiodo BPW34:

Vg (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ira (μA) 3.442 3.478 3.504 3.528 3.544 3.561 3.579 3.593 3.612 3.622 3.630

Ahora se coloca una lámpara de 60W a unos 10 centímetros del fotodiodo y se repiten las medidas de la tabla anterior obteniendo las nuevas tablas, con su gráficas correspondiente. -Con la iluminación de la lámpara, se vuelven a tomar los valores de corriente inversa cuando se varía la fuente de alimentación. E = 4,02 klx



ISSN 1988-6047 DEP. LEGAL: GR 2922/2007 Para el fotodiodo VTB8440B:

Vg (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ira (μA) 17.88 17.91 17.98 18.02 18.05 18.1 18.30 18.43 18.54 18.61 18.73

Para el fotodiodo BPW34:

Vg (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ira (mA) 0.284 0.307 0.310 0.313 0.315 0.319 0.320 0.321 0.322 0.324 0.325

• Conclusiones De esta manera se puede concluir diciendo que a medida que aumenta la tensión en el circuito aumenta la corriente inversa que circula por los fotodiodos y también que esta corriente es mayor en el caso en el que conectamos la lámpara por lo que se puede decir que conforme aumenta la iluminación que recibe el fotodiodo aumenta la corriente inversa que circula por él incluso más que cuando aumentamos la tensión. Además se puede observar que el crecimiento de la corriente inversa con el aumento de la tensión de alimentación va siendo cada vez menos llegado un valor de Vg a partir del cual la corriente ya no crece. Si se comparan los datos obtenidos para ambos fotodiodos se ve que para unas mismas condiciones de funcionamiento las corrientes inversas del fotodiodo BPW34 son considerablemente mayores que las del fotodiodo VTB8440B.

• Experimentar el funcionamiento del fotodiodo para distintas intensidades de luz Este apartado se va a centrar en la medida de la corriente inversa para distintas intensidades de luz, las cuales se van a conseguir variando la distancia a la que se va a colocar una lámpara de 60W de los fotodiodos. Se monta el circuito de la figura 1, y con una fuente de alimentación constante de 5V se va variando la distancia D, y para cada uno de estos valores de iluminación se mide la corriente Ira que circula por el fotodiodo obteniendo la siguientes tablas correspondiente: Para el fotodiodo BPW34:

D (cm) 0 1 2 3 4 5 E (klx) 68.8 37.80 25.3 19.00 14.04 11.16 Ira (mA) 5.23 3.52 2.88 2.11 1.32 1.05

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6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8.65 6.88 5.65 5.05 4.11 3.65 3.12 2.77 2.52 2.27 0.83 0.65 0.53 0.49 0.39 0.34 0.29 0.26 0.24 0.20

Para el fotodiodo VTB8440B:

D (cm) 0 1 2 3 4 5 6 E (klx) 71.20 38.10 23.90 18.30 13.20 10.03 7.86 Ira (mA) 0.32 0.19 0.13 0.10 0.076 0.057 0.044

7 8 9 10 11 12 13 14 15 6.51 5.13 4.35 3.72 3.35 2.81 2.56 2.35 2.12 0.034 0.028 0.024 0.020 0.017 0.015 0.013 0.012 0.010


Conclusiones

versa en el fotodiodo BPW34 mucho mayor que para el fotodiodo VTB8440B, como ya se dijo antes.

Medida de la corriente de cortocircuito I

A este ircuito se le suele denominar amplificador de corriente-tensión o amplificador transimpedancia.

dores e entrada FET. Por ésto se usa el amplificador operacional OP07 de muy baja tensión de offset.

ID

• Como se puede ambos fotodiodos, tienen un comportamiento muy lineal, a medida que aumenta la iluminación en los fotodiodos sus corrientes inversas también lo hacen, siendo la variación de corrientein • f Unos de los circuitos más interesantes para efectuar la medición de luz con un fotodiodo es el de la figura 2. Éste se basa en la medida de la corriente que circula por el mismo a tensión cero.c Así el fotodiodo está sometido a una tensión virtualmente cero. Suponiendo que el amplificador operacional sea ideal, la tensión de salida será igual al producto de la resistencia de realimentación RG, por la corriente que circula por el fotodiodo que es aproximadamente la corriente if (fotocorriente). Ésta, en general, es muy pequeña, del orden de los microamperios o nanoamperios, por lo que la resistencia de realimentación necesaria suele ser muy elevada. Por lo tanto, el error de continua debido a las corrientes de polarización del operacional puede ser significativo, lo que obliga a utilizar amplificad

I0



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Figura 2: Circuito para la medida de la corriente de cortocircuito.

diodo va a ser excitado con la luz del diodo LED tanto on influencia de la luz del taller como sin ésta.

coloca una resistencia de protección de 100Ω un potenciómetro de 1KΩ para ajustar dicha corriente.

e cortocircuito es para una eterminadas condiciones, por lo que su comprobación será aproximada.

ón de corriente no podrá ser comprobada, os datos obtenidos se hará una aproximación.

iodo BPW34:

- Con la iluminación del taller se mide la tensión de salida del operacional:

= 425lx

Vo = -4.39m

;

Se monta el circuito de la figura 2, donde el fotoc Se recuerda que para que el LED alcanzara su máxima eficiencia luminosa debía circular por él una corriente de 20mA tal como se indicó en la sección pasada. Sabiendo que para esa corriente la caída de tensión del LED era 2V y con una fuente fija de 4V sey Hay que decir que la especificación que da el fabricante de corriente dd Según el fabricante para el fotodiodo VTB8440B la corriente de cortocircuito es de 5μA para una longitud de onda de 580nm. Como se sabe que la longitud de onda del LED rojo es de 627nm y la del amarillo de 590nm, estas longitudes están muy próximas a los 580nm por lo que el valor que se obtendrá será muy cercano a los 5μA. Pero en cambio la especificación de corriente de cortocircuito para el fotodiodo BPW34 corresponde a una longitud de onda de 950nm, longitud que esta muy alejada de la del LED del que se dispone, por lo que la especificacisino que con l Para el fotod

E

V

roo RIV ⋅= μA39.4101

1039.4I 3

3

o =⋅⋅

=−

- Con el fotodiodo tapado, prácticamente sin iluminación se mide la tensión de salida del operacional:

E = 0

.7lx

Vo = -0.011mV



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roo RIV ⋅= ; 1nA1101

10011.0I 3

3

o =⋅⋅

=−

- Se acerca el LED rojo al fotodiodo hasta que toque con él y con influencia de la luz del taller se mide la tensión de salida:

E = 562lx

Vo = -16.33mV

roo RIV ⋅= ; μA33.16101

1033.18I 3

3

o =⋅⋅

=−

- Se repite el caso anterior pero tapando el fotodiodo y el LED de manera que la luz del taller afecte lo menos posible y se mide la tensión de salida:

E = 117lx

Vo = -12.23mV

roo RIV ⋅= ; μA23.12101

1023.12I 3

3

o =⋅⋅

=−

- Se acerca el LED amarillo al fotodiodo hasta que toque con él y con influencia de la luz del taller se mide la tensión de salida:

E = 525lx

Vo = -9.21mV

roo RIV ⋅= ; μA21.81011021.9I 3

3

o =⋅⋅

=−


E = 118lx

Vo = -5.28mV

roo RIV ⋅= ; μA82.5101

1028.5I 3

3

o =⋅⋅

=−

Para el fotodiodo VTB8440B:



ISSN 1988-6047 DEP. LEGAL: GR 2922/2007 - Con la iluminación del taller se mide la tensión de salida del operacional:

E = 426lx

Vo = -1.72mV

roo RIV ⋅= ; μA72.11011072.1I 3

3

o =⋅⋅

=−

- Con el fotodiodo tapado, prácticamente sin iluminación se mide la tensión de salida del operacional:

E = 0.2lx

Vo = -0.034mV

roo RIV ⋅= ; nA34101

10034.0I 3

3

o =⋅⋅

=−

- Se acerca el LED amarillo al fotodiodo hasta que toque con él y con influencia de la luz del taller se mide la tensión de salida:

E = 549lx

Vo = -5.41mV

roo RIV ⋅= ; μA41.51011041.5I 3

3

o =⋅⋅

=−


E = 120lx

Vo = -3.44mV

roo RIV ⋅= ; μA44.3101

1044.3I 3

3

o =⋅⋅

=−

- Se acerca el LED rojo al fotodiodo hasta que toque con él y con influencia de la luz del taller se mide la tensión de salida:

E = 545lx

Vo = -3.36mV


roo RIV ⋅= ; μA36.3101

1036.3I 3

3

o =⋅⋅

=−


E = 114lx

Vo = -1.35mV

roo RIV ⋅= ; μA35.11011035.1I 3

3

o =⋅⋅

=−

• Conclusiones

Se puede decir, que dependiendo de las condiciones de iluminación a las que se vea sometido el fotodiodo la corriente If va a variar considerablemente.

Según los datos obtenidos para el fotodiodo VTB8440B con el LED amarillo la If da un valor de 3.44μA que se podría decir que corresponde con el dato dado por el fabricante para esa corriente, puesto que las condiciones para las que da esa corriente de cortocircuito no son con las que se ha trabajado en el taller sino otras parecidas. Con el LED rojo la corriente es de 1.35μA, puesto que al tener la luz roja una longitud de onda mayor y por tanto más alejada de las condiciones que da el fabricante de mayor sensibilidad para el fotodiodo la corriente de cortocircuito debe ser menor, cosa que se corresponde.

Según los resultados obtenidos para el fotodiodo BPW34, se puede decir que la corriente de cortocircuito deberá ser mucho menor que los 47μA dados por el fabricante y que además la If obtenida con el LED rojo debe ser mayor que la obtenida con el LED amarillo, cosa que ocurre, puesto que la obtenida para el rojo es de 12.23μA y para el amarillo de 5.28μA. Como se dijo cuando se definieron las magnitudes ópticas y sus unidades: cuando un punto está iluminado por más de una lámpara su iluminancia total es la suma de las iluminancias recibidas. Pues bien, en este caso se puede comprobar que cuando el fotodiodo está influido por el LED y la luz del taller a la vez, estas fuentes que actúan como una, se pueden descomponer en dos fuentes de luz distintas. Por ejemplo: para el fotodiodo BPW34 la iluminación recibida del taller es de 425lx y la iluminación recibida por el diodo LED rojo es de 117lx si juntamos ambas fuentes la iluminación debería ser la suma de las dos, es decir, 542lx. En este caso ha salido 532lx, valor muy próximo a los 542lx. • Obtención de las curvas características Se va a montar el circuito de la figura 3 para obtener la curva característica para cada fotodiodo.



Figura 3: Circuito para obtener la curva característica del fotodiodo.

Para el fotodiodo BPW34: - Con la influencia de la luz del taller: Eje X: Vfotodiodo

Eje Y: Ifotodiodo 2V/div

5ms/div

Figura 4: Característica del fotodiodo BPW34 con luz del aula.

Para el fotodiodo VTB8440B: - Con la influencia de la luz del taller: Eje X: Vfotodiodo

Eje Y: Ifotodiodo

2V/div

5ms/div

Figura 5: Característica del fotodiodo VTB884B con luz del aula.

• Conclusiones Se puede decir que la variación que sufren ambos fotodiodos para las mismas condiciones es muy parecida: en el caso del fotodiodo BPW34, éste se ve más afectado por la luz que el fotodiodo




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VTB8440B y que como ya se sabe, esto es debido a la longitud de onda de la luz a la que son sensibles estos fotodiodos. 5. CONCLUSIONES GENERALES La sensibilidad espectral es un parámetro fundamental en todo sensor fotónico, ésta es la respuesta relativa del dispositivo a distintas longitudes de onda. Además existe una longitud de onda para la cual cada dispositivo presenta una mayor sensibilidad y por lo tanto una mejor respuesta, aunque tienen un amplio rango útil. Ya se ha demostrado que para una misma iluminación y por tanto para una misma longitud de onda, la respuesta de los dispositivos no es la misma. También decir que la distancia a la que se encuentra el emisor (fuente de luz) del sensor es muy importante a la hora de escoger este dispositivo detector (sensor fotónico), puesto que conforme la distancia aumenta entre emisor y receptor la respuesta del sensor empeora. 6. BIBLIOGRAFÍA - Aguayo, F. y Lama, J.R. (2004). Didáctica de la Tecnología. Editorial McGraw-Hill. - Decreto 231/2007, de 31 de julio, por el que se establecen la ordenación y las enseñanzas mínimas

correspondientes a la Educación Secundaria Obligatoria. - Ley Orgánica 2, de 3 de mayo de Educación. - Payas Areny, Ramón (2004). Sensores y acondicionadores de señal. Editorial Marcombo. - Pérez García, Miguel A. (2004). Instrumentación electrónica. Editorial Thomson. - Real Decreto 1631/2006, de 29 de diciembre, por el que se establece las enseñanzas mínimas

correspondientes a la Educación Secundaria Obligatoria.

Autoría ·Autor: Rosario Salmoral Ortiz: [email protected] Coautoría: Fabio García Jiménez: [email protected]

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