calibracion de Fotorresistencia (LDR)

Hola que tal! Muchas felicidades por el foro, esta muy bueno. estoy batallando con mi proyecto de tesis, parte de el es elaborar un luxometro, para esto ya tengo el programa del pic a usar (16f877a).
pero me tope con este problema:

Necesito calibrar la fotorresistencia a manera que sea lineal con respecto al voltaje suministrado, tomando en cuenta que el Voltaje utilizado es de 5 V que es el max Voltaje para el pic. de manera que cada ohm tenga un valor de 5 microVolts (5 e-6 V). de manera que la entrada analogica del pic pueda leer de manera lineal y asi expresar los valores mas exactos.

he checado muchos circuitos de la LDR conectada al ADC del pic, pero muchos son muy inexactos por lo que la variacion de la resistencia de la LDR no tiene ningun patrón.
les adjunto el circuito recientemente utilizado. por favor acepto cualquier tipo de sujerencias. Hagan me saber si no fui claro con la explicación.

Saludos nuevamente, encontre esta grafica, algun fabricante de LDR's, lo que hicieron fue, la linealizacion de la curva de valores entre la Resistencia y los lumenes.

Ojala sea mas clara la duda con esta grafica:

Esa curva corresponde corresponde a una ecuacion potencial (y = a*x^b), "a ojo" se puede ver que es cercana a R = 140/lux (coef b = -1)

Si el LDR se excita a 'tension constante' la corriente sera aprox I ~= K*lux , con eso ya se aprovecha bien el rango del ADC, aunque igualmente corresponde que el PIC termine de corregir el valor.

Le podes hacer algo asi con un operacional:

hola eduardo, gracias por la sugerencia. No entiendo los terminos que utilizas, R= 140/lux (coef b=-1)
que coeficiente es al que te refieres, de error o algo asi? de acuerdo a la formula que mencionas por cada 140 ohms hay un lux?

Que tipo de configuracion del operacional es el diagrama que muestras? y como es que va a ser la tension de salida? porque busque alguna configuracion parecida en el libro de electronica pero no encontre y asi calcular los valores de las resistencia. podria utilizar el operaciona lm324?

Se me ocurre pensar que si pongo la LDR en serie con la fuente de 5 volts y la patita del adc del pic, podria funcionar?, sin tanta complicacion, como ven ustes. serian valores de microvolts pero quiza funcione.

Si en un grafico logaritmico (como el que mostraste) tenes una recta, entonces responde a una ecuacion log(y) = P + b*log(x) , o y = a*x^b (que es lo mismo).

Si haces una estimacion del valor del exponente b te va a dar que es cercano a -1, luego, una correccion facil es un circuito cuya salida sea ~= A/x

En donde puse de R=140/lux me comi una K y una raya del grafico , es R=120K/lux y en lux no me referia a las unidades sino a la intensidad de luz en el LDR.

Es decir a 20 lux --> R ~= 120k/20 = 6K
A 100 lux --> 120k/1000 = 120ohm la diferencia con la grafica es porque no hice ningun calculo y porque el exponente no es -1 sino -0.9xxx

De cualquier manera, analogicamente es dificil linealizarlo bien, se necesitarian amplificadores logaritmicos y antilogaritmicos y encima no alcanzaria porque la respuesta no es exactamente potencial. Lo que se hace es una primer correccion para aprovechar mejor el ADC.



Nombre de la configuracion? si queres la bautizamos amplificador parametrico

Para saber que tipo de salida tiene basta ver que la entrada e- esta a tension constante (digamos vref0) luego la tension en extremos del LDR sera la misma
--> la salida sera: Vsal = vref0 + (R1/Rldr)*vref0
como Rldr ~= Ro/lux --> Vsal ~= vref0 + (R1/Ro)*vref0*lux

El ajuste lo haces fijando vref0 en un valor bajo (p.e. 100mV) y despues elegis R1 para que a maxima iluminacion tengas 5V.



Formar un divisor resistivo con el LDR es lo mas simple, y la respuesta va a ser similar a la del circuito con el transistor que mostraste (supongo que los valores de resistencia estaban 'bien' puestos).
Microvolts con el ADC del PIC ? ?

Efectivamente Eduardo de acuerdo con el articulo que encontre la formula para calcular la luminosidad esta dada por la formula R = A * L ^-a (este ultimo es alpha) donde:
R es la resistencio ohmica de la ldr
A y a son constantes que dependen del material.

Pero a (alpha) esta dentro del rango 0.7-0.9.

Una duda con respecto a la grafica, si la resistencia es mayor a 10 K no hay manera de averiguarlo con esta? porque de acuerdo con los valores que obtuve con el ohmetro en un cuarto "iluminado" fue de 30 kohms. podria darme alguna idea de cuanta luminosidad hay?
Les anexo el articulo entero, ojala les sirva de algo y me echan la mano de paso.



me referia a que con la division de voltaje los valores seran muy pequeños.

No, el LDR del articulo seguro que es diferente al que tenes vos, ademas esos valores fueron sacados usando una longitud de onda de 632.8nm --> uno puede suponer que la variacion seguira siendo R=A·L^(-b) y que b andara cerca, pero el coeficiente A no tiene por que ser ni parecido.

Necesitas contrastar con un luxometro.
O tener medidas relativas de intensidad, tomando medidas interponiendo laminas semitransparentes podes calcularle el exponente.

No será ?
A 1000 lux --> 120k/1000 = 120 Ohm
o
A 100 lux --> 120k/100 = 12000 Ohm

Saludos

Se conoce como Parkinson.
En casos asi, una lectura cuidadosa permite intuir que fue lo que realmente quiso expresar el autor.

Para evitar malos entendidos, nos basamos en algunos experimentos encontrados en la red, esta pagina nos arroja un una formula para calcular la luminosidad (lux)
esta es:

lux= 500/RL
donde RL, es la resistencia en Kohms.
les anexo la Pag; al parecer es muy buen experimento para calcular el voltaje obtenido en la configuración de divisor de voltaje que va hacia el pin ADC. este esta hecho en Labview. échenle un vistazo y me dicen sus comentarios.

la formula para calcular Vo ( voltaje resutante hacia el pic):
Vo = 5*RL / (RL+3.3)

una vez sabiendo Vo podria calcularse la luminosidad con una resistencia de 3.3k en la configuracion:
Lux = (2500/Vo - 500)/3.3

http://www.emant.com/316002.page