Fotodetector: qué es, para qué sirve y cómo funciona

fotodetector

Un fotodetector es un tipo de sensor que puede servir para múltiples aplicaciones en tus proyectos DIY. Incluso, si eres un maker, te puedes crear tu propio sistema de seguridad con uno de estos componentes electrónicos. Pero antes de eso, deberías conocer qué es exactamente ese dispositivo, para qué sirve, y cómo funciona.

Además, también aprenderás las diferencias con otros dispositivos que pueden parecer similares, y los tipos de fotodetectores que existen, cada uno con sus pros y sus contras…

¿Qué es un fotodetector?

fotodetector

Un fotodetector es un sensor que genera una señal eléctrica que dependerá de la luz que incida sobre este dispositivo. Es decir, según incide más o menos de esta radiación electromagnética, generará una u otra señal que podrá ser interpretada. Ya sea para generar una acción, o simplemente para medir la cantidad de esta radiación.

Algunos de estos fotodetectores se basan en un efecto, que pueden ser: fotoeléctroquímico, fotoconductor, o fotoeléctrico o fotovoltaico. Siendo este último uno de los más habituales, y  consiste en la emisión de electrones por parte de un material con estas propiedades cuando una radiación electromegnética incide sobre él, generalmente luz o UV. Dicho de otro modo, cuando el material empleado es capaz de transformar parte de la energía lumínica en energía eléctrica.

Ciertos fotodetectores avanzados, como los sensores CCD y CMOS tienen una matriz de este tipo de detectores miniaturizados para formar una matriz y captar vídeo e imágenes, siendo éstos una evolución más avanzada.

Tipos de fotodetector

Existen varios tipos de dispositivos que se pueden catalogar dentro de lo que representa un fotodetector. Estos son:

  • Fotodiodos
  • Fototransistor
  • Fotorresistencia
  • Fotocátodo
  • Fototubo o fotoválvula
  • Fotomultiplicador
  • Sensor CCD
  • Sensor CMOS
  • Célula fotoeléctrica
  • Célula fotoelectroquímica

Aplicaciones

Los fotodetectores pueden tener multitud de aplicaciones posibles:

  • Instrumentación médica.
  • Encoders o codificadores.
  • Censado de posiciones.
  • Sistemas de vigilancia.
  • Sistemas de comunicación mediante fibra óptica.
  • Procesamiento de imagen (captura de fotos, vídeo).
  • Etc.

Por ejemplo, en un sistema de fibra óptica, que funcionan con luz en vez de pulsos eléctricos, para aumentar la velocidad de comunicación, las fibras de fibra de vidrio pueden transportar la luz a altas velocidades, pero cuando estas señales son recibidas, necesitan de un fotodetector para captarlas y que un procesador las interprete.

Videodetector vs fotodetector

En sistemas de seguridad, como las alarmas, seguro que también has escuchado hablar que cuentan con fotodetectores o con videodetectores. En estos casos, son un tipo de sensor que capta imágenes, o que capta vídeo de lo que ocurre en la zona vigilada, para verificar que todo está correctamente o, en caso contrario, que hagan saltar las alarmas o avisar a los cuerpos de seguridad.

Integración de Arduino y un fotodetector

arduino ldr

En este ejemplo emplearé una resistencia LDR con una placa Arduino UNO conectada de esta forma tan sencilla que puedes ver en la imagen superior. Como puedes comprobar, es tan simple como usar un LED (puedes sustituirlo por otro componente) conectado con una resistencia a GND y en su otro pin a una de las salidas de la placa.

La resistencia puede ser de 1K

Por otro lado, para la conexión del fotosensor, se usará la alimentación de 5v de la placa Arduino, y una de las entradas analógicas para su otro extremo. De esa forma, cuando la luz incida sobre esta resistencia LDR, variará la corriente de su salida que será captada por esta entrada analógica y se podrá interpretar para generar alguna función…

Así podrás ver un caso de uso muy simple y el código del sketch necesario para su programación con Arduino IDE:


//Uso de un fotodetector en Arduino UNO

#define pinLED 12

void setup() {

  pinMode(pinLED, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {

  int v = analogRead(A0);
  // El valor 500 debe ajustarse según la luz del ambiente donde lo vayas a usar
  // Con poca luz debe ser más pequeño, con mucha mayor. 
  if (v < 500) digitalWrite(pinLED, HIGH); 
  else digitalWrite(pinLED, LOW);
  Serial.println(v);
}


Aquí simplemente verás cómo el LED se ilumina en función de la luz detectada por el fotodetector. Por supuesto, eres libre de modificar este código para desarrollar el proyecto que necesites. Esto es un simple ejemplo para demostrar su funcionamiento de una manera más práctica.

Dónde comprar un fotodetector

fotodetector alarma

Si te decides a comprar un fotodetector, puedes optar por estas recomendaciones que podrán satisfacer casi todas las necesidades:

  • Blaupunkt Security: un fotodetector ya listo para integrar con tu sistema de alarma. Tiene una amplitud de alcance de 110º y puede llegar a los 12 metros detectando movimiento o la presencia de algo.
  • Shang-Jun fotoresistencia: se trata de un pack de resistencias LDR, es decir, dispositivos que variarán su resistencia en función de la luz que incida sobre ellos.
  • Sensor CMOS de cámara de 0.3MP: otro pequeño módulo para Arduino y otras placas y con resolución de 680×480 px.
  • Módulo detector de luz: como la LDR pero viene montada en un módulo y mucho más fácil para integrar con Arduino.

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