¿Cuál es la relación matemática entre la resistencia de un LDR y la intensidad de la luz en lux?

Hay muchas razones por las que los LDR en comparación con los fotodiodos (PD) son una mala elección para medir LUX.

• la tolerancia del proceso es amplia con una pobre variación de resultados de 3 sigma.
• la sensibilidad espectral no coincide con el ojo humano.

Los PD son más sensibles a los IR pero tienen una sensibilidad muy repetible. Por lo tanto, para la cámara y los medidores de luz, la solución utiliza un PD con un amplificador de registro para expandir el rango dinámico de 1 a 100k LUX y agrega un filtro óptico para duplicar la respuesta espectral humana centrada alrededor de 550 nm verde.

Sharp ha sido pionera en esta tecnología hace décadas y ahora la tecnología tiene licencia para la marca Vishay. Mouser lleva estos, pero no Digikey al mismo tiempo.

El rango de corriente dinámico se puede cambiar a un voltaje de salida lineal mediante la elección de la resistencia de carga. Estos vienen en muchas formas y tamaños. Este es de plástico THT de 3 pines de 5 mm con una lente.

Infineon también desarrolló piezas similares.

Lux no mide intensidad, mide iluminancia. Eso significa que mide qué tan brillante se ve una luz para el ojo humano.

La relación que está solicitando dependerá en gran medida de la longitud de onda, o espectro, de la luz que se mide. Para la luz IR o UV, la relación será indefinida, ya que la iluminancia de las fuentes IR y UV es 0 (su salida es invisible para el ojo humano), pero aun así podrían causar un cambio en la resistencia de su LDR.

Normalmente la ecuación es

$\frac {\log(R_A) - \log(R_B)}{ \log(E_A) - \log(E_B)} =$k

Donde Ra y Rb son dos resistencias a iluminaciones Ea y Eb, y donde se especifica el espectro de iluminación.

También puede simplemente extraer una ecuación de la hoja de datos de una pieza típica como esta .

Para lo cual se puede ver que R =$10^{1.905 - 0.5\log_{10}(E)}$(R en k$\Omega$)

Quería diseñar un luxómetro con un controlador arduino usando un LDR para luego recopilar datos de la intensidad de la luz en función de la resistencia. ¿Hay alguna manera de hacerlo?

Medir lux requiere que midas el espectro de una fuente de luz. No hay forma de hacer eso con un LDR, así que no, esto no es posible.

Si está de acuerdo con medir la intensidad, puede hacerlo, aunque un LDR es una mala elección. También puede medir la intensidad y luego asumir un espectro (por ejemplo, la luz del sol). Esto agravará los errores de medición del uso de un LDR con errores en el espectro real (desconocido), pero si solo desea una estimación muy aproximada, podría funcionar. Si la precisión es importante, debe considerar comprar un espectrómetro.

De acuerdo con una larga discusión en la Wikipedia alemana del usuario: Rotkaeppchen68 , es de acuerdo con un antiguo libro de física alemán como este:

existe una relación entre la resistencia R y el nivel de iluminación E como esta: