Détecteur de luminosité : Une application pour pont diviseur & comparateur

Le pont diviseur de tension à base de résistances est certainement le « montage électronique » le plus fréquent et le plus utilisé dans les systèmes électroniques. Il s’agit d’une structure basique qu’un électronicien même débutant se doit de connaitre. En remplaçant une des 2 résistances par une photorésistance (ou LDR) et en utilisant un montage comparateur de tension on réalise très facilement un détecteur de luminosité.

Dans la cadre de la découverte des fonctions et structures élémentaires de l’électronique je propose donc cette application « contextualisée » aux étudiants de 1ère année (S1/APP1) du département GE1 de l’IUT de Cachan. Afin de faciliter l’étude je propose une maquette didactique autour d’un comparateur de tension dont la tension de comparaison Vt est fixée par un potentiomètre se trouvant en face avant comme le montre la photo ci-contre. La fonction comparaison est ici idéalisée et sa mise en œuvre est ainsi très simplifiée pour des électroniciens débutants.

Pour la réalisation du détecteur de luminosité on utilise une photorésistance (VT43N2) montée sur un support pour composants sur broche et dont la résistance est fonction de l’éclairement. Le tableau ci-dessous est un extrait de la documentation constructeur.

Plusieurs configurations peuvent être proposées au niveau du pont diviseur et sur la sortie du montage. Il est possible de visualiser l’état de sortie en utilisant une diode électroluminescente (LED) sur la sortie. Dans ce cas la résistance Rs permet de limiter le courant afin d’obtenir une illumination suffisante. Pour obtenir une indication sonore, il est possible de connecter directement sur la sortie un buzzer piézo. Les schémas proposés ci-dessous donne 2 configurations possibles et l’implantation correspondante.

En réglant la tension de seuil Vt autour de 2V on obtient pour les montages précédents le fonctionnement suivant :

• Pleine luminosité : LED OFF & Buzzer ON
• Luminosité réduite : LED ON & Buzzer OFF