Cảm biến ánh sáng là gì? Phân loại và ứng dụng của cảm biến ánh sáng

Ngày:15/03/2023 lúc 10:24AM

Cảm biến là những thiết bị có độ nhạy cao, được thiết kế, ứng dụng dựa trên các nguyên tắc khác nhau. Loại cảm biến ánh sáng được sử dụng khá phổ biến, trong nhiều hệ thống. Vậy, cảm biến ánh sáng là gì? Chúng hoạt động cảm nhận vật thể như thế nào? Hiện nay, có bao nhiêu loại cảm biến ánh sáng và ứng dụng thực tế của chúng ra sao? Bài viết dưới đây của Nguyễn Giang sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về cảm biến ánh sáng qua bài viết dưới đây.

Cảm biến ánh sáng là gì

Mặc dù là một loại linh kiện được sử dụng khá phổ biến, tuy nhiên khá ít người hiểu được sensor ánh sáng là gì? Chức năng của sensor ánh sáng có gì nổi bật?

Cảm biến ánh sáng là gì?

Cảm biến ánh sáng là thiết bị quang điện có khả năng chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu điện. Nguồn sánh sáng mà thiết bị chuyển đổi có thể là ánh sáng nhìn thấy hoặc ánh sáng hồng ngoại.

Sensor ánh sáng là thiết bị thông minh, có thể nhận biết được các biến đổi trong môi trường thông qua đầu dò/ mắt cảm biến. Từ đó, sensor sẽ điều chỉnh ánh sáng cho phù hợp.

Chức năng và ứng dụng của sensor ánh sáng như thế nào?

Chức năng và ứng dụng của cảm biến ánh sáng

Sensor ánh sáng khác với các loại cảm biến khác. Công dụng nổi bật của sensor ánh sáng có thể kể đến như:
Sensor ánh sáng có độ nhạy cao, có thể xác định vật thể mà không cần tiếp xúc. Ứng dụng Sensor ánh sáng trong thiết bị đếm tốc độ cao trong các băng chuyền sản xuất, kiểm tra hàng hóa.
Sensor ánh sáng có thể điều chỉnh cường độ ánh sáng phù hợp với điều kiện môi trường. Ứng dụng của sensor ánh sáng trong màn hình điện thoại, ipad hay tablet thông minh, kiểm soát mức sáng của màn hình phù hợp với môi trường, giúp người dùng dễ quan sát.
Ứng dụng sensor ánh sáng trong hệ thống đèn chiếu của ô tô thông minh, tăng cường độ sáng trong môi trường tối.
Ứng dụng sensor ánh sáng trong công nghiệp, xác định vật thể, kiểm tra hàng hóa…
Ứng dụng sensor ánh sáng trong hệ thống an ninh, bảo mật hoặc hệ thống đèn thông minh chiếu sáng hành lang, cầu thang…
Ứng dụng sensor ánh sáng trong các tấm pin năng lượng mặt trời.

>> XEM THÊM SẢN PHẨM:

Cấu tạo và cách thức hoạt động của cảm biến ánh sáng

Để hiểu rõ hơn về loại cảm biến này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các sensor ánh sáng.

Cấu tạo và cách thức hoạt động của cảm biến ánh sáng

Cấu tạo của sensor ánh sáng gồm những gì?

Cấu tạo của cảm biến ánh sáng khá đơn giản sẽ bao gồm: mắt cảm biến/ đầu dò ánh sáng, dây dẫn, chíp xử lý biến đổi thành tín hiệu điện. Các linh kiện bên trong được bảo vệ bằng lớp vỏ ngoài bảo vệ sensor ánh sáng khỏi va đập hoặc tác động lực từ dị vật ảnh hưởng.

Cách thức hoạt động của sensor ánh sáng như thế nào?

Vậy, bạn có thức mắc nguyên lý hoạt động của sensor ánh sáng là như thế nào hay không? Cụ thể, sensor ánh sáng sẽ hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện.

Hiệu ứng quang điện là hiện tượng một số vật chất đặc biệt sẽ hấp thụ năng lượng từ ánh sáng, sau đó chuyển đổi quang năng thành điện năng.

Hiệu ứng quang điện sẽ gồm có 2 loại cụ thể:

Hiệu ứng quang điện trong thường diễn ra với chất bán dẫn. Khi có ánh sáng chiếu đến vật liệu, nguồn năng lượng này sẽ làm thay đổi điện trở suất bên trong vật liệu, gây ra sự biến đổi về suất điện động và thay đổi tính dẫn điện của vật liệu.
Hiệu ứng quang điện ngoài: Xảy ra khi bề mặt vật liệu được chiếu sáng và các điện tử bên trong sẽ hấp thụ năng lượng và tạo ra điện. Điện tử từ bên trong bật ra ngoài, tạo nên hiện tượng hiệu ứng quang điện ngoài.

Phân loại cảm biến ánh sáng hiện có

Cảm biến ánh sáng có tính ứng dụng cao, được nghiên cứu và phát triển thành nhiều loại. Cụ thể, có thể chia sensor ánh sáng thành các loại sau:

Cảm biến Photoresistors LDR: Sensor sử dụng chất cảm quang hay điện trở phụ thuộc vào ánh sáng LDR. Nhiệm vụ của LDR kiểm tra xem đèn ở trạng thái bật hay tắt. Chất cảm quang này là chất bán dẫn có độ nhạy cao, có thể nhìn thấy tia sáng gần với ánh sáng hồng ngoại. Ứng dụng nhiều trong thiết bị đèn đường, đèn chiếu sáng tại các biển quảng cáo…
Cảm biến Photodiodes: Vật liệu biến đổi áng sáng thành dòng điện ở đây là silicon hoặc gecmani. Loại cảm biến này còn được tích hợp nhiều bộ lọc và ống kính tích hợp. Nguyên lý hoạt động của photodiodes là hiệu ứng quang điện trong. Ứng dụng của Cảm biến Photodiodes trong các thiết bị điều khiển từ xa, thiết bị y tế, điện tử, đo lường…
Cảm biến Phototransistors: Thực chất là cảm biến photodiodes nhưng chúng khuếch đại nhiều lần, có nguyên lý hoạt động là hiệu ứng quang điện trong. Ứng dụng của Phototransistors sử dụng trong các thiết bị có yêu cầu độ nhạy cao, kích thước lớn.

Phân loại cảm biến ánh sáng

Cảm biến giúp xác định vật thể trong môi trường xác định. Với ứng dụng chùm sáng, sự biến đổi ánh sáng trong môi trường, cảm biến giúp xác định vật thể hiệu quả. Hy vọng những thông tin trên đây về cảm biến ánh sáng sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về đặc điểm, cách thức hoạt động và các loại để có lựa chọn sử dụng phù hợp.

>> XEM THÊM BÀI VIẾT LIÊN QUAN:

Cảm biến là gì? Các loại cảm biến công nghiệp phổ biến hiện nay
Cảm biến hồng ngoại là gì? Ứng dụng của cảm biến hồng ngoại

Nguyễn Giang

Từ khóa:

BÌNH LUẬN