Khái Niệm Và Tầm Quan Trọng Của Cảm Biến Ánh Sáng Trong Cuộc Sống

Ngày: 22/01/2021 lúc 11:22AM

Ngày nay đã có rất nhiều thiết bị đèn được thiết kế tích hợp cảm biến ánh sáng giúp cho cuộc sống của con người trở nên hiện đại, tiện nghi và sang trọng hơn.

Vậy cảm biến ánh sáng là gì? Tầm quan trọng của cảm biến ánh sáng ra sao? Ngay bây giờ chúng ta hãy cùng Garan Việt Nam tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây nhé!

1. Cảm biến ánh sáng là gì?

Cảm biến ánh sáng chính là một loại thiết bị quang điện có khả năng chuyển đổi năng lượng phát ra từ ánh sáng (thường được gọi là photon) thành năng lượng điện (hay còn gọi là electron).

cảm biến ánh sáng

Cảm biến ánh sáng được chia thành nhiều loại khác nhau và mỗi loại lại được sử dụng ở trong những ứng dụng khác nhau. Ngay bây giờ chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu tiếp ở những nội dung bên dưới nhé!

2. Phân loại cảm biến ánh sáng

Cảm biến ánh sáng thường sẽ được chia thành 3 loại như sau:

  • Photoresistors (LDR)

cảm biến ánh sáng

Được biết đến với tên gọi là chất phát quang, đây chính là cảm biến ánh sáng được phổ biến nhất hiện nay và thường được sử dụng ở trong các mạch cảm biến. Chúng là chất cảm quang hay còn gọi là điện trở giúp phát hiện đèn bật hay tắt và thường được so sánh với mức độ ánh sáng tương đối nhất ở trong suốt một ngày.

Cấu tạo của chất phát quang

Chất phát quang là một chất bán dẫn với điện trở cao được gọi là các tế bào cadmium sulfide. Loại tế bào này rất nhạy với loại ánh sáng gần với hồng ngoại và ánh sáng có thể nhìn thấy.

Cách thức hoạt động

Giống với tên gọi của nó thì các chất phát quang sẽ hoạt động gần giống với điện trở thông thường. Tuy nhiên với sự thay đổi của điện trở sẽ phụ thuộc rất nhiều vào lượng ánh sáng mà chất tiếp xúc, chẳng hạn như:

  • Nếu cường độ ánh sáng cao thì sẽ gây nên giữa các tế bào cadmium sulfide sẽ có hiện tượng điện trở thấp.
  • Nếu cường độ ánh sáng thấp thì sẽ gây nên giữa các tế bào cadmium sulfide sẽ có hiện tượng điện trở cao.

Ứng dụng theo nguyên lý này chúng ta có thể bắt gặp tại các bóng đèn đường hiện nay. Vào ban ngay khi cường độ ánh sáng cao hơn thì sẽ dẫn tới hiện tượng điện trở thấp hơn và sẽ không có bất cứ ánh sáng nào được phát ra. Ngược lại ban đêm ánh sáng phát ra khá rực rỡ giúp con người dễ dàng quan sát.

  • Photodiodes

cảm biến ánh sáng

Đây là một loại cảm biến biến ánh sáng giúp ánh sáng dễ dàng thay đổi thành dòng điện. Nhờ vậy mà chúng ta sẽ không cần phải sử dụng đến sự thay đổi của điện trở giống như LDR.

Cấu tạo của photodiodes

Loại cảm biến này được cấu tạo chủ yếu từ các vật liệu silicon, gecmani, các bộ lọc quang học, ống kính tích hợp và diện tích bề mặt.

Phương thức hoạt động

Cách thức hoạt động của photodiodes là dựa vào nguyên lý làm việc bên trong hay còn được gọi là hiệu ứng quang điện ở bên trong. Hiểu một cách đơn giản thì khi chùm ánh sáng chiếu tới thì các electron sẽ bị nới lỏng gây nên các lỗ electron tạo ra dòng điện chạy qua.

Lúc này khi ánh sáng càng lớn thì dòng điện sẽ càng mạnh. Dựa theo nguyên lý này chúng ta có thể dễ dàng bắt gặp các sản phẩm dưới đây trong cuộc sống:

  • Thiết bị điều khiển từ xa, thiết bị điện tử tiêu dùng như đầu đĩa compact.
  • Trong y tế photodiodes được sử dụng để làm thiết bị hoặc dụng cụ đo lường và phân tích.
  • Hệ thống thiết bị sử dụng năng lượng mặt trời chẳng hạn như tấm pin năng lượng mặt trời.
  • Phototransistors

Đây là một loại cảm biến ánh sáng giống như bộ khuếch đại photodiode. Nhờ sự khuếch đại này mà độ nhạy của ánh sáng sẽ trở nên tốt hơn khá nhiều trên các phototransistors.

3. Ứng dụng của cảm biến ánh sáng

Trong cuộc sống hiện đại ngày nay thì cảm biến ánh sáng được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống hàng ngày, chẳng hạn như:

  • Đèn năng lượng mặt trời

Nhờ vào cảm biến ánh sáng mà thiết bị đèn này có thể tự động tắt khi trời sáng và tắt khi trời tối nên rất tiện lợi. Sản phẩm giúp cho người sử dụng có thể dễ dàng vận hành hơn (nhất là với những gia đình có trẻ nhỏ và người cao tuổi). Sử dụng đèn các gia chủ sẽ không phải tốn công sức để tắt đèn vào ban ngày và tắt đèn vào ban đêm.

cảm biến ánh sáng

  • Thiết bị điện tử

Bạn có biết vì sao các loại điện tử thông minh và máy tính bạn lại có thể điều chỉnh được độ sáng của màn hình một cách tự động không? Đó chính là nhờ vào sự trợ giúp của cảm biến ánh sáng ở xung quanh. Mức ánh sáng tại môi trường xung quanh bạn sẽ được cảm biến đo tự động sau đó xác định độ sáng phù hợp cho màn hình của bạn.

cảm biến ánh sáng

  • Xe ô tô

Giống như hoạt động của cảm biến ánh sáng ở trên điện thoại thông minh thì nhờ vào cảm biến ở trong ô tô mà nâng cao tầm nhìn của lái xe. Ánh sáng xung quanh sẽ được cảm biến phát hiện và trong trường hợp trời tối hệ thống ánh sáng sẽ tự động bật lên.

cảm biến ánh sáng

  • Trong bảo mật

Thông thường thì khi vận chuyển hàng hóa các cảm biến ánh sáng sẽ được kết nối cùng các mặt và đặt bên trong xe để phát hiện quá trình đóng ra hay mở vào của container. Việc này sẽ giúp cho quá trình theo dõi các loại hàng hóa trên xe cũng như nhân sự tốt hơn.

Trên đây là những thông tin cơ bản của cảm biến ánh sáng, giờ thì bạn đã có thể tự tin khi được hỏi “cảm biến ánh sáng là gì” rồi đúng không nào? Nếu cần bất cứ thông tin nào khác thì cứ comment cho Garan Việt Nam ngay trong bài viết này nhé!

Trần Duy Linh
BÌNH LUẬN

Tin cùng chuyên mục