Le capteur de lumière

I - Présentation

La photorésistance est une résistance dont la valeur varie fortement en fonction de l' intensité de la lumière. Cette valeur est non linéaire. C'est-à-dire qu'il n'y a pas de proportionnalité entre la résistance et la lumière reçue.
Le principal capteur de lumière utilisé en électronique est basé sur la loi d'Ohm car la photorésistance offre une résistance électrique variant en fonction de l'intensité de la lumière à laquelle elle est exposée.
Les principales qualités de ces capteurs sont :

-la précision,
-la linéarité,
-le temps de réponse (en s),
-la sensibilité (variation de la résistance en fonction de la lumière),
-l'étendue ou gamme de mesures (intensité min. et max. d'utilisation),
-la durée de vie,
-la stabilité (variation des différents paramètres dans le temps),
-l'encombrement,
-le coût.

Il existe plusieurs types de photorésistances pour étudier l'intensité de la lumière. Nous allons prendre une photorésistance de référence C-03-B-07-10A. Nous avons choisi ce type car le coût est faible. les mesures sont présises et elle prend peu de place.
Notre photorésistance sera alimentée par une pile de 5V. Dans l'obscurité totale, la résistance sera de 0 Ω, et avec une forte intensité lumineuse, on peut facilement dépasser les 2 kΩ.

Tous les capteurs de lumière n'ont pas les mêmes courbes d'étalonnage car ils ne permettent pas les mêmes mesures de lumière (négative, positive, forte ou faible ... etc).

II - Expérience

Nous avons placé deux tubes de PVC de même longueur, un dirigé vers un luxmètre (mesure l' intensité de la lumière en lux) et un autre vers la photorésistance. Puis on mesure les données du luxmètre et de la photorésistance.
Puis, nous avons étalonné la photorésistance en prenant des valeurs entre 0V et 220V toutes les 5 secondes. Voici la courbe d'étalonnage de la photorésistance n°1 puis de la n°2.

III - Modélisation

La formule de la courbe donnée par Regressi est : P(U)=a.U^b
a=8.855 b=2.040 (a a pour unité lux/V)

Nous avons réalisé les soudures reliant les fils à la résistance de 1000 Ω. Nous relions cette photorésistance à l'émetteur Kiwi.

Voici la photorésistance et le conducteur ohmique qui vont être fixés à l'émetteur Kiwi.

IV - Étude de la courbe

On remarque que la courbe suit un motif toujours de la même forme avec un max et un min. La courbe est en accord avec la modélisation. La formule donnée par Regressi convertit les volts en lux. Cela veut dire que la nacelle est exposée au Soleil au moment où la courbe est au max et quand la courbe est au min, la face où le capteur est placé est à l'ombre.