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Analisando a velocidade de resposta de um LDR - Uso do Osciloscópio no Laboratório da Escola - 3 (INS390)

Não resta nenhuma dúvida de que o osciloscópio é uma das mais poderosas ferramentas de ensino nas escolas técnicas e mesmo nas escolas de nível médio. Com sua ajuda podemos programar diversos experimentos de física, eletricidade, e mesmo de outras ciências e agora de uma forma mais completa se acrescentarmos a isso tudo aplicativos disponíveis para celulares. Neste artigo damos um exemplo, de experimento que pode ser realizado com a ajuda de um osciloscópio, em especial, os modelos InfiniiVision série 2000X e 3000X da Keysight.

Os LDRs (foto-resistores) são dispositivos de resposta lenta tanto no que se refere à diminuição da resistência com a incidência da luz como no aumento da resistência com o corte.

Na verdade as duas respostas em questão são diferentes e isso pode ser demonstrado com a ajuda de um osciloscópio.

O circuito indicado para esta verificação e demonstração é mostrado na figura 1.

 

Figura 1 – Analisando a resposta de um LDR
Figura 1 – Analisando a resposta de um LDR

 

A fonte de luz usada é um LED que normalmente tem uma resposta muito mais alta do que a do próprio LDR, chegando a várias dezenas de megahertz e que, portanto, não influi nos resultados.

Fontes de maior inércia como lâmpadas incandescentes não podem ser usadas, por motivos óbvios, nesta experiência.

O gerador de funções ou de sinais retangulares é ajustado para uma frequência entre 1000 e 1500 Hz, fazendo-se então a verificação da resposta do circuito de excitação com a chave na posição A.

Passando a chave para a posição B temos a forma de onda mostrada na figura 2.

 

Figura 2 – Forma de onda obtida e interpretação
Figura 2 – Forma de onda obtida e interpretação

 

Observe que a subida de tensão no circuito é mais lenta do que a queda.

A subida corresponde justamente à recuperação da resistência do LDR quando a luz é cortada, enquanto que a queda corresponde à diminuição da resistência quando a luz é estabelecida. LED e LDR devem ficar fechados numa caixa à prova de luz ambiente.

Para verificar a velocidade de resposta dos dispositivos mais rápidos como, por exemplo, foto-resistores e foto-diodos podemos usar como fonte de luz uma lâmpada comum mas com o feixe cortado por um disco recortado movimentado por um motor, conforme mostra a figura 3.

 

Figura 3 - Modulação mecânica com disco
Figura 3 - Modulação mecânica com disco

 

Para um disco com 50 aberturas, uma rotação de 6000 rpm, por exemplo, nos leva a uma frequência de 5 kHz.

Osciloscópios InfiniiVision da Série 2000X
Osciloscópios InfiniiVision da Série 2000X

 

 

 

Osciloscópios InfiniiVision da Série 3000X
Osciloscópios InfiniiVision da Série 3000X

 

 

 

 

 

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