Plage de fonctionnement d'une Photorésistance

[JiMaY]

Bonjour à tous;

Je fais parti d'une association qui conçoit et réalise des véhicules solaires pour participer à une course en Australie tous les deux ans.

La question qui nécessite vos lumière est une question de luminosité (prie)

Nous voulons réaliser une 'station' qui enregistrera tous les paramètres de l'environnement durant la course; notamment l'énergie lumineuse reçue par la voiture. Pour cela nous allons fabriquer un luxmètre maison(étant donné le prix des 'vrais').

Je regarde donc du côté des photorésistances afin de les mettre dans un pont diviseur et lire la valeur avec un CAN.

Cependant, de toutes les datasheet que j'ai lu et les recherches sur internet, je n'ai pas réussi à déterminer la plage de fonctionnement des photoresistances au niveau du nombre de lux reçus.

Selon un article que j'ai lu elles ne pourraient recevoir qu'au max 1000Lux. Alors que la lumière naturelle en extérieur en produit jusqu'à 10 000.

Je voulais donc savoir si la valeur de la résistance continuait de varier même au delà de 1000 Lux ou si à partir de là, la résistance est en saturation.

J'attend avec impatience vos réponses.

Merci d'avance.
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[DAUDET78]

Ben, tu mets un cache ou des lunettes de soleil dessus pour être dans la bonne plage de sensibilité

[Tropique]

Effectivement, il suffit de mettre un filtre devant (=atténuateur optique), mais de toutes façon, une LDR est un choix discutable:
c'est un composant non-linéaire, il faudra donc créer une table de look-up ou quelque chose de similaire pour retrouver la valeur d'éclairement, et le spectre ne correspond pas à celui des cellules PV.
Alors qu'une photodiode au Si est linéaire, fonctionne sans saturation en plein soleil, et a un spectre de sensibilité quasi-identique à celui des cellules.

[JiMaY]

Rebonjour,

Merci pour ces réponses

@daudet, j'avais pensé à cette solution mais je ne trouvais pas ça très précis, mais si tu le dis, je vais relancer des recherches dans ce sens.

et Tropique, je suis d'accord, la photorésistance n'a pas un fonctionnement linéaire, mais avec une courbe d'étalonnage ça devrait passer.
Par contre, j'aimerais savoir comment je pourrais faire un détecteur de luminosité avec une photodiode ? Ce composant n'a pas un fonctionnement tout ou rien ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

Ou plutôt un phototransistor. Aucun système, sensible à la lumière, n'est binaire mais analogique. C'est toi, avec un comparateur, qui détermine le seuil de basculement.

[PA5CAL]

Bonjour

Pour avoir réalisé un véhicule solaire il y a une vingtaine d'années, et donc avoir été confronté à cette question particulière, je déconseillerais d'utiliser un luxmètre, une photodiode, un phototransistor ou une LDR pour faire la mesure.

En effet, comme j'imagine que cette mesure sert à évaluer l'énergie reçue par le panneau de photopiles, il est important que le capteur utilisé donne réellement une réponse représentative de la grandeur à laquelle on s'intéresse. Or, aucun des composants précédemment cités ne répondent à ce problème du seul fait que leur sensibilité spectrale diffère de celle des photopiles.

Pour effectuer une mesure correcte, il convient d'utiliser une photopile présentant les mêmes caractéristiques que celles du panneau (cela revient à choisir le même modèle, ou un modèle équivalent du même fabriquant).

De plus, les conditions de mesure doivent s'approcher des conditions dans lesquelles se trouvent les photopiles du panneau, et notamment:
- la même orientation, car l'énergie reçue dépend énormément de l'incidence des rayons solaires directs et indirects (bleu du ciel et nuages) ;
- la même température de fonctionnement (i.e. même air, même ventilation), car cela modifie la caractéristique électrique des photopiles ;
- la même salissure, car la poussière qui se dépose à la longue sur les photopiles atténue de manière sensible les rayons solaires.

Il est donc préférable de placer le capteur juste à côté du panneau, voire carrément, si c'est possible, d'utiliser l'une des photopiles que ce dernier contient, ou d'utiliser tout le panneau comme capteur.

(Lien vers le site)

[JiMaY]

rebonjour

Merci pour ta réponse Pa5cal, je n'avais pas pensé à utiliser une de nos cellules pour créer un capteur. Il ne me reste qu'à regarder si nous en avons en rab...

Sinon pour ce qui est de la longueur d'onde captée par les panneaux et par la photorésistance, je m'y était penché. Nos panneaux utilisent les longueur d'onde comprises entre 0.4 et 1.1 um et j'ai trouvé des photodiode (CdSe: 0.3 -> 1.4 ou CdS 0.3 -> 1) dont le spectre utile est assez proche bien que la courbe d'efficacité soit différente.

[louloute/Qc]

Ben oui, si c’est l’énergie fournie par les photopiles qui t’intéresse, un petit ampèremètre est la vraie mesure.

[JiMaY]

Bonjour,

L'énergie reçue par les panneaux est connues. Les mppt placés entre les panneaux et la batterie nous donnent cette information de façon précise.
Nous voulions juste coupler ces résultats à l'ensoleillement réel.

Donc si quelqu'un sait jusqu'à combien de lux peut aller une Photorésistance avant d'être à saturation ? (car nous avons vérifier, nous n'avons pas de Cellules solaires en rab) :'(

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[DAUDET78]

Donc si quelqu'un sait jusqu'à combien de lux peut aller une Photorésistance avant d'être à saturation ?

Tu fais la manip !
- Tu mets un filtre devant la LDR ou tu la mets dans une boite noire avec une face avec un diffuseur de lumière (une ou plusieurs épaisseurs de papier calque)
- LDR en plein soleil
- Ohmmètre de mesure
- Quand la résistance change, elle n'est plus en saturation

[DAUDET78]

5 secondes de google :
http://silizone.free.fr/html/cours.htm
rubrique "les capteurs" , "LDR" , le document en PDF

[JiMaY]

Merci Daudet,

Cette courbe est intéressante, mais l'idée était de savoir ce qu'il y a au delà de ces 500 ou 1000 Lux en abscisse.

Je pense que je vais commander les composants et faire des tests.

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