Cảm biến ánh sáng là gì? Những loại sensor quang được sử dụng nhiều

Share

Cảm biến ánh sáng 1 khái niệm được nói đến rất nhiều trong thời gian gần đây. Có thể thấy loại cảm biến này khá quen thuộc với con người, từ những thiết bị đèn chiếu sáng, đến các đèn Led của điện thoại. Hôm nay Uniduc sẽ cùng các bạn tìm hiểu về các loại cảm biến ánh sáng và ứng dụng thực tiễn của nó trong đời sống

Cảm biến ánh sáng là gì?

Cảm biến ánh sáng hay còn được gọi là Sensor quang điện. Nó có nhiệm vụ nhận diện năng lượng ánh sáng từ đó chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện năng. Có rất nhiều loại Sensor quang khác nhau, được áp dụng vào ứng dụng phù hợp

Các loại Sensor quang thường gặp

Có 3 loại Sensor quang thường gặp, chúc có chức năng và nguyên lý hoạt động khác nhau:

  • Photoresistors (LDR)
  • Photodiodes
  • Phototransistors

Tìm hiểu chi tiết cảm biến ánh sáng

Cảm biến Photoresistor (LDR)

Cảm biến Photoresistor

Khái niệm

Đây là loại cảm biến được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường. Được biết đến là điện trở phụ thuộc ánh sáng (hoặc chất cảm quang) sử dụng nhiều trong các loại mạch cảm biến ánh sáng. 

Chất phản quang hay được biết đến là tế bào Cadmium Sulfide. Là chất bán dẫn có điện trở cao rất nhạy với mọi ánh sáng. Chúng có thể cảm nhận được những ánh sáng khó thấy gần với bước sóng của tia hồng ngoại

Nguyên lý hoạt động

Như đã nói ở trên Photoresistors là một điện trở trong mạch điện. Nó hoạt động tương tự với điện trở thông thường. Chỉ khác điện trở thông thường thay đổi phụ thuộc vào dòng điện đi qua, còn điện trở quang phụ thuộc vào ánh sáng tiếp xúc.

  • Cường độ ánh sáng càng cao, các tế bào Cadmium Sulfide có điện trở càng thấp
  • Cường độ ánh sáng càng thấp, các tế bào Cadmium Sulfide có điện trở càng cao

Loại cảm biến ánh sáng này thường được áp dụng vào những ứng dụng chiếu sáng theo giờ. Đèn đường khi trời sáng cường độ ánh sáng cao thiết bị sẽ không tạo ra ánh sáng. Đến đêm khi không có ánh sáng cường độ thấp, thiết bị sẽ phát ra tín hiệu chiếu sáng

Cảm biến Photodiodes

Cảm biến Photodiodes

Khái niệm

Đây là 1 loại cảm biến hiện đại và có nguyên lý hoạt động hết sức hữu ích. Thay vì công việc như 1 điện trở thì đây là 1 bộ chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Chúng được xem là cỗ máy tạo ra năng lượng sạch trong tương lai

Photodiodes được làm từ Silicon và Gecmani. Được thiết kế bao gồm ống kính tích hợp với diện tích bề mặt để hấp thụ quang và bộ lọc quang học.

Nguyên lý hoạt động

Phương pháp Photodiodes là việc kích hoạt hiệu ứng quang học bên trong. Khi 1 có 1 chùm tia sáng chiếu vào bề mặt hấp thụ đi vào ống kích các electron sẽ được nới lỏng ra. Việc này dẫn đến các khoảng trống giữa các electron dễ dàng tạo nên dòng điện chạy qua. Ánh sáng càng nhiều, thiết bị hấp thụ nhiều thì dòng điện tạo nên càng mạnh

Cảm biến Photodiodes được áp dụng trong nhiều lĩnh vực:

  • Sử dụng làm năng lượng dự trữ sạch – Pin mặt trời 
  • Được thiết kế trong việc sử dụng điện năng trực tiếp, thiết bị nóng lạnh năng lượng mặt trời…

Cảm biến Phototransistors

Đây là loại cảm biến được xem là hiện đại và đang được nghiên cứu nhiều nhất. Khác với 2 loại cảm biến trên sử dụng ánh sáng để chuyển đổi năng lượng. Thì cảm biến này khuếch đại ánh sáng trở nên lớn hơn. Thiết bị này giúp tăng cường độ ánh sáng, tăng tác dụng dụng của ánh sáng trong tương lai

Ứng dụng của cảm biến ánh sáng

Trên chúng ta đã nói 1 số ứng dụng đơn giản của các loại cảm biến ánh sáng. Bây giờ hãy tìm hiểu ứng dụng của chúng trong những sản phẩm công nghệ thường ngày

Robot tự động dò đường

Robot dò đường được biết đến là dựa vào sensor quang để nhận diện đường đi được kẻ sẵn. Với bộ cảm biến quang chiếu xuống mặt đất Robot có thể dễ dàng nhận diện ánh sáng so sánh tín hiệu và di chuyển 1 cách chính xác. Hiện nay ở các khu công nghiệp do Robot tự hành dò đường đang trở thành 1 thiết bị không thể thiếu để vận chuyển hàng hóa. Tiết kiệm được chi phí nhân công cũng như năng suất lao động

Cảm biến ánh sáng của thiết bị di động

Ở các loại điện thoại SmartPhone thời gian gần đây, gần như 100% thiết bị đều có hệ thống Sensor quang. Nó tự động điều chỉnh ảnh sáng phù hợp với mắt người dùng, tránh những tác hại liên quan đến mắt. Cũng giúp người dùng tiện lợi hơn khi thay đổi môi trường làm việc. Đây là 1 ứng dụng bổ ích hiện đại của cảm biến Photoresistor

Cảm biến trên Ô tô

Cũng như điện thoại, Ô tô cũng ngày càng thông minh với chế độ tự lái, cảnh báo an toàn,… một ứng dụng cực nhỏ nhưng cũng thể hiện sự hiện đại của Ô-tô là chế độ bật đèn Auto. Khi trời tối đèn ô tô sẽ tự động sáng giúp người lái an tâm hơn khi di chuyển.

Sensor quang trong công nghiệp

Trong công nghiệp cũng sử dụng cảm biến quang rất nhiều. Các cánh tay Robot sẽ hoạt động chính xác hơn nếu gắn thêm sensor quang. Ví dụ như việc nhận định xem Robot đã bóc được tấm giấy dán bảo vệ nguyên liệu chưa. Thì việc thay đổi ảnh sáng phản xạ giúp Sensor quang phán định

Chúng còn giúp thiết bị công nghiệp nhận diện sản phẩm đi qua băng tải, để dễ dàng quản lý lượng sản phẩm.

Cảm biến quang trong công nghiệp

Kết luận

Trên đây là những ứng dụng Cảm biến ánh sáng được Uniduc thống kê. Còn rất nhiều ứng dụng hay và đặc biệt sẽ được chúng tôi cập nhật thường xuyên. Uniduc chuyên đưa ra những nhận định và giải pháp công nghệ

UNIDUC – KIẾN TẠO NHÀ MÁY SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG

 

Zalo Chat
Gọi Điện Thoại