capteurs_lumiere3

capteurlumiere2

CAPTEURS de LUMIERE 3

Capteur de lumière à photorésistance LDR03 ou LDR05 :

Ce composant est facile à utiliser et simple d'utilisation, mais la précision n'est très satisfaisante vu l'influence de la température. Contrairement aux photodiodes et aux phototransistors, les photorésistances se comportent comme des résistances pures du fait de l'absence de jonction. On peut les utiliser comme potentiomètre commandé par de la lumière, une sorte d'opto-photorésistance. On peut les brancher en tension alternative, même sur secteur et en audio-fréquence dans les équipements stéréo...

La fabrication : une photorésistance est fabriquée à partir d'une plaquette d'alumine, découpée au laser, sur laquelle on dépose du CdS ( sulfure de cadmium ) ou du CdSe ( sulfure de selenium ). Ensuite passage au four à 500°C, un masque est utilisé pour l'évaporation sous vide des électrodes en indium.

La forme en peigne souvent donnée à la surface photoconductrice, permet d'accroître la surface soumise au rayonnement tout en maintenant sa largeur faible.

Temps de réponse :

La photorésistance présente un temps de réponse qui évite de laisser passer des parasites rapides. Il y a aussi un temps de réponse à l'éclairement et un autre au retour à l'obscurité.

Les temps de réponse varient suivant les éclairements et les températures.

Pour reconnaître le type de LDR : le CdS est marron, et le CDSe est noir.

Sensibilité :

Le CdS est plus proche de la sensibilité de l'œil humain. Le CdSe est décalé vers l'infrarouge proche. Une réponse spectrale dans l'ultraviolet ( UV ) est possible grâce au dépôt d'une couche fluorescente sur la fenêtre en quartz du capot. Cette couche fluorescente transforme les rayons UV en rayons visibles qui sensibilisent la cellule CdS.

L'inconvénient majeur est que les photorésistances voient leurs caractéristiques changer suivant les variations de température, l'éclairement et à la longue au cours des premiers mois de fonctionnement.

téléchargez la feuille Excel :

Caractéristiques :

cliquez pour agrandir

Dissipation : la photorésistance peut chauffer, il faut admettre une puissance de 5 mW/mm² en régime permanent.

La gamme de température de fonctionnement : - 55°C à +125°C.

Schémas : suivant la position de la photorésistance on peut réaliser deux schémas différents

schéma 1

C'est un montage en pont diviseur facile à mettre en équation. Si Rldr = 0 ( fort éclairement ) alors Us = Vcc. Si Rldr = infini ( faible éclairement ) alors Us = 0.

Tension de sortie suivant la valeur de la photorésistance :

cliquez pour agrandir

schéma 2

Si Rldr = 0 ( fort éclairement ) alors Us = 0. Si Rldr = infini ( faible éclairement ) alors Us = Vcc.

Tension de sortie suivant la valeur de la photorésistance :

cliquez pour agrandir

Schéma complet avec isolement par un amplificateur suiveur LM324 mono tension :

Typon : vue côté composants.

Mesure de l'éclairement : exemple

Eclairement en lux	Résistance LDR en ohm
7	520 000
10	360 000
16	260 000
22	140 000
75	39 000
87	32 000
117	23 600
153	18 000
272	10 090
325	8 000
371	7 400
404	6 840
407	6 800
438	6 560
1183	1 530

Eclairement en fonction de Rldr :

cliquez pour agrandir

Tension de sortie en fonction de l'éclairement avec le schéma 1 :

cliquez pour agrandir

Avec la lumière, la tension est proche de Vcc : fonction logique OUI.

Tension de sortie en fonction de l'éclairement avec le schéma 2 :

cliquez pour agrandir

Avec la lumière, la tension est proche de 0 : fonction logique NON.

Remarques importantes sur les courbes ci-dessus :

Hélas, les courbes ne sont pas linéaires. Pour les forts éclairements, on pourrait considérer que la variation est linéaire ( suivant X ) mais la tension varie très peu. De même pour les faibles éclairements, on pourrait considérer que la variation est linéaire ( suivant Y ) et la tension varie beaucoup.

à suivre,