experiencia 16: la barrera luminosa

Este circuito no se puede utilizar solo ya que necesita otro montaje como circuito indicador, por ello se unirá al "super centinela" de la experiencia 15. Construir el circuito en la regleta 1 y dejar la regleta 2 con el montaje del "super centinela".

Conectar cada borne (+) y (-) de los dos montajes para que puedan estar alimentados por la misma pila y conectar por otra parte la salida de la barrera luminosa con la entrada del "super centinela".

Gracias a la experiencia 5 se sabe que el sensor reacciona ante los rayos de luz procedentes de los lados, pero en este caso no es deseable. Por ello se debe colocar un tubito negro de unos 3 cm que no deje pasar la luz y cuyo interior sea un poco mayor que el sensor. Cortar también un trocito de corcho o de goma que pueda entrar en el tubito. Colocar el sensor, de unos 1.5 a 2 cm, en el tubito y rellenar con el corcho o la goma la separación entre las patas del sensor de forma que no se pueden tocar. Ahora la luz solo debe entrar por la abertura del extremo abierto del tubito.

Si se quiere probar la barrera luminosa colocar el montaje completo o el sensor de forma que la apertura del tubito reciba luz, natural o artificial. Cuando se pasan los dedos por la apertura del tubito, el "super centinela" envía una señal correspondiente a cada interrupción de la luz. El circuito de la barrera luminosa tiene, como otros montajes, muchas particularidades que ya se habrán comprendido.

Mientras el sensor está iluminado ofrece muy poca resistencia a la corriente. La corriente parte del (+) y pasa a través del sensor, después por R1 y una parte a través de R3 hasta el borne (-) puesto que R3 es relativamente grande, la mayor parte pasa a través de la base T1, después por R4 hasta el borne (-) puesto que R4 es relativamente pequeña.

T1 está entonces pasante y por ello la corriente partiendo de (+), pasando a través de R2 no traspasa la base de T2, pues sobre el emisor se encuentra aún la resistencia R5 de 1 kOhm. El recorrido a través de T1 y R4 presenta mucha menos resistencia. Al no recibir corriente de base, T2 está bloqueado y no deja pasar corriente de salida. Si el sensor no recibe luz, ofrece mucha resistencia a la corriente: La débil corriente que llega a través del sensor y R1 se ve más disminuida al pasar por R3 y una parte es derivada al (-). En consecuencia, la base de T1 no recibe corriente suficiente y T1 se bloquea. Cuando T1 está bloqueado, la corriente proveniente de R2 no puede pasar más que a través de T2 y entonces T2 se convierte en pasante. Cuando T2 es pasante, la salida está prácticamente directa al borne (+). La entrada del montaje siguiente recibe entonces una tensión completa y el "super centinela" muestra el resultado correspondiente.

Se habrá observado que los emisores de los dos transistores no están conectados directamente al (-). A continuación se exponen algunos motivos:

Cuando T1 conduce, la corriente procedente de su emisor no va directamente al negativo ya que ha de pasar por la resistencia R4. Es decir hay un filtro delante de R4. Ahora T2 debería estar pasante y para ello debe recibir una corriente de base, pero esta corriente debe pasar aun por el filtro de delante de R4.

La consecuencia de todo ello es que el montaje no debe reaccionar a todas las variaciones del alumbrado, mostrando una gran estabilidad y fiabilidad de funcionamiento. Inversamente, cuando T2 está pasante, su corriente del emisor vigila el filtro de delante de R4. Por tanto T1 no puede ser pasante sea cual sea el aumento del alumbrado y en este estado, el montaje muestra una gran estabilidad y una gran fiabilidad de funcionamiento.

En ambos casos debe sobrepasarse una tensión de umbral antes de que el montaje bascule de uno a otro estado. Este montaje se llama montaje de tensión de umbral o Trigger. Si cuando se construye el montaje de la barrera luminosa se quiere controlar su funcionamiento, colocar un LED (que solo se ilumina débilmente) y cuando se conecta con el "super centinela" se cambia el LED por un hilo.