Cảm biến ánh sáng - 11 thông tin người dùng NÊN biết

Cảm biến ánh sáng là thiết bị giúp điều khiển hệ thống ánh sáng cho không gian sống tốt hơn: tiết kiệm điện năng tiêu thụ – tiết kiệm thời gian chiếu sáng – thời gian đóng mở nguồn sáng linh hoạt. Cùng tham khảo qua bài viết dưới đây.

1. Cảm biến ánh sáng là gì? 

• Cảm biến ánh sáng được gọi là “thiết bị quang điện” hay “cảm biến ảnh vì năng lượng được chuyển đổi từ phonto sang electron.
• Cảm biến ánh sáng là thiết bị quang điện chuyển đổi ánh sáng (bao gồm cả ánh sáng nhìn thấy và ánh sáng dạng tia hồng ngoại) thành tín hiệu điện. 
• Là một dạng thiết bị cảm biến thông minh có thể nhận biết được các biến đổi của môi trường thông qua mắt cảm biến. Từ đó, nó sẽ điều chỉnh ánh sáng cho phù hợp.

Cảm biến ánh sáng

2. Cấu tạo cảm biến ánh sáng

Cấu tạo của cảm biến ánh sáng sẽ có 3 bộ phận chính là: 

• Bộ phận thu sáng: Có nhiệm vụ cảm nhận ánh sáng và từ đó chuyển đổi thành tín hiệu điện tỉ lệ
• Bộ phận phát sáng: Nhịp điệu xung giúp cảm biến dễ dàng phân biệt được ánh sáng của cảm biến và ánh sáng từ các nguồn khác
• Mạch xử lý tín hiệu đầu ra: Khi lượng ánh sáng thu được vượt quá so với mức ngưỡng được xác định thì tín hiệu ra của cảm biến được kích hoạt.

3. Nguyên lý cảm biến ánh sáng

Cảm biến ánh sáng hoạt động dựa trên nguyên lý của hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là hiện tượng một số chất đặc biệt sau khi hấp thụ ánh sáng sẽ chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.

Hiệu ứng quang điện có thể được chia thành:

• Hiệu ứng quang điện trong: Hiện tượng quang điện trong thường diễn ra với chất bán dẫn. Khi chiếu ánh sáng vào vật liệu, năng lượng này sẽ làm thay đổi điện trở suất bên trong vật liệu gây ra suất điện động làm thay đổi tính chất điện của vật liệu.
• Hiệu ứng quang điện ngoài: Khi bề mặt của vật liệu được chiếu bởi ánh sáng, các điện tử sẽ hấp thụ năng lượng để tạo ra điện. Khi các điện tử từ bên trong vật liệu bật ra ngoài bề mặt của vật liệu sẽ tạo ra hiệu ứng quang điện ngoài.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến ánh sáng

4. Các loại cảm biến ánh sáng thông dụng nhất hiện nay 

4.1 Cảm biến ánh sáng 220V

• Dòng tải: 10A
• Điện áp: 220VAC
• Kích thước: 4.5 x 4.2 x 3.5 mm.
• Sản phẩm bật tắt bằng rơ le tương thích với mọi dòng đèn chiếu sáng trong nhà hay ngoài trời. Đặc biệt sản phẩm dược thiết kế với khả năng chống nước, độ bền cao. 
• Công tắc thông minh sử dụng cảm biến ánh sáng để nhận biết mức sáng môi trường giúp đèn tự động bật/tắt.
• Sử dụng cho hệ thống ánh sáng ngoài trời, hành lang, ban công, đèn sân vườn…

Công tắc cảm biến ánh sáng 220V

4.2 Cảm biến ánh sáng Arduino

• Thiết bị nhỏ gọn, độ chính xác cao.
• Sử dụng điện áp chuẩn 5V tương thích với nền tảng Arduino.
• Module cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở và IC LM393, độ nhạy có thể tùy chỉnh
• Khi trời tối thì tự động bật đèn và khi trời sáng thì tự động tắt đèn, việc bật tắt diễn ra hoàn toàn tự động, tránh tình trạng quên tắt thiết bị gây lãng phí điện năng.

Mô đun cảm biến ánh sáng Arduino

4.3 Cảm biến Photoresistor

• Cảm biến Photoresistor là chất cảm quang hoặc nói một cách dễ hiểu hơn là điện trở phụ thuộc vào ánh sáng (LDR). 
• Loại cảm biến ánh sáng này được nhiều người ưa chuộng và sử dụng nhất vì nó cho tín hiệu ổn định, rõ ràng và độ chính xác cao. 
• Thiết bị cảm biến này được ứng dụng chủ yếu cho đèn đường, đèn biển quảng cáo vào ban đêm…

4.4 Cảm biến Photodiodes

• Photodiodes là một loại cảm biến có chức năng thay đổi ánh sáng thành dòng điện thường được làm bằng chất liệu silicon hoặc gecmani. 
• Được thiết kế bao gồm ống kính tích hợp với diện tích bề mặt để hấp thụ quang và bộ lọc quang học.
• Loại cảm biến này được ứng dụng rộng rãi các thiết bị như: điều khiển từ xa, thiết bị điện tử, thiết bị y tế, thiết bị đo lường và sử dụng cho tấm pin mặt trời.

4.5 Phototransistors

• Bản chất của loại cảm biến này thật ra là cảm biến Photodiodes nhưng nó khuếch đại lên gấp nhiều lần. 
• Chính vì thế, độ cảm biến của Phototransistors tăng lên rất nhiều nên thường xuyên được ứng dụng cho các thiết bị có yêu cầu độ cảm ứng cao, cực nhạy và có kích thước lớn.

Xem thêm: Cảm biến ánh sáng đèn đường

5. Công dụng của cảm biến ánh sáng

• Phát hiện vật thể từ một khoảng cách xa  có thể lên tới 100m mà không cần tiếp xúc trực tiếp với vật thể đó.
• Ít bị hao mòn, tuổi thọ, tính ổn định và độ chính xác của cảm biến cao.
• Có thể phát hiện nhiều vật thể khác nhau trong cùng một lúc.
• Thời gian đáp ứng nhanh, có thể điều chỉnh độ nhạy tùy theo ứng dụng.
• Ứng dụng được ở mọi nơi mà không cần phải lo lắng việc phải bật/tắt công tắc
• Có chức năng bật, tắt đèn tự động nhờ vào khả năng nhận biết được tín hiệu môi trường

Ứng dụng cảm biến ánh sáng với các thiết bị

6. Nhược điểm của cảm biến ánh sáng là gì?

• Nếu sử dụng trong các môi trường có nhiều bụi thì cảm biến sẽ hoạt động không tốt.
• Khoảng cách nhận biết vật phụ thuộc nhiều vào yếu tố màu sắc và hệ số phản xạ của vật đó.
• Thiết bị được thiết kế với độ cảm ứng nhạy cũng là một nhược điểm vì khá kén những nơi có quá nhiều nguồn sáng hoặc nơi có vật thể chuyển động liên tục.

Trên đây là những thông tin chi tiết về thiết bị cảm biến ánh sáng. Hy vọng rằng qua bài viết này, khách hàng có thể lựa chọn được mẫu cảm biến ánh sáng hiện đại phù hợp với nhu cầu của không gian sống. Để được tư vấn cụ thể, khách hàng vui lòng liên hệ số hotline 0332.599.699 để được hỗ trợ tốt nhất.