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. Nó 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 này có thể nhận biết và điều chỉnh ánh sáng dựa trên các đi ốt quang học. Cảm biến ánh sáng được gọi là “thiết bị quang điện” hay “cảm biến ảnh vì năng lượng được chuyển đổi từ photon sang electron. [7]
Hình 2.33. Cảmbiến ánh sáng
b. Nguyên lý hoạt động:
Khi trong trường hợp mà không có ánh sáng thì giá trị điện trở cao. Ngay khi ánh sáng rơi vào cảm biến các electron được giải phóng và độ dẫn của vật liệu tăng nên.
Khi ánh sáng vượt qua một tần số nhất định , các photon sẽ được hấp thụ bởi chất bán dẫn cung cấp cho các electron dải năng lượng cần thiết để nhảy vào dải dẫn. Điều này dẫn đến các electron hoặc lỗ trống tự do dẫn điện và từ đó sẽ giảm được đáng kể điện trở. Mức độ dẫn điện của quang trở phụ thuộc vào lượng photon trong ánh sáng mà nó hấp thụ được.
Tùy thuộc vào từng vật liệu làm chất bán dẫn mà các quang điện trở sẽ có mức phản ứng khác nhau với các loại ánh sáng khác nhau.
Nhóm 45 GVHD: Th.S Nguyễn Tấn Hòa Trang 44
c. Ưunhược điểm của cảm biến ánh sáng:
− Ưu điểm:
+ Thiết kế nhỏ gọn
+ Độ chuẩn xác cao
+ Các thành phần phụ như điện trở, tụ điện,… quan trọng cho mạch đã được gắn đầy đủ, bạn cần cấp nguồn, nối dây điều khiển vào rơ le là có thể tắt/ mở bóng đèn hay các thiết bị điện khác theo cường độ ánh sáng chiếu vào cảm biến.
+ Bật tắt đèn nhanh và tự động
+ Giúp tiết kiệm điện một cách hiệu quả và tiện nghi hơn cho gia đình và công ty.
− Nhược điểm:
+ Một vài điểm cần chú ý khi dùng cảm biến ánh sáng là vị trí lắp đặt cảm biến cần đảm bảo được lượng ánh sáng tự nhiên, không để bất cứ ánh đèn xung quanh chiếu vào mắt cảm ứng, tránh tình trạng mở, tắt liên tục.
d. Ứng dụng:
Cảm biến ánh sáng mang đến rất nhiều lợi ích. Nó có thể thay thế sức người, tạo
ra sự tiện lợi cho các thiết bị điện, điện tử. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến nhất của cảm biến sáng:
− Ứng dụng trong các thiết bị chiếu sáng như đèn. Điều này đem đến rất nhiều tiện lợi và an toàn khi sử dụng về đêm, đặc biệt với những gia đình có người cao tuổi và trẻ nhỏ
− Cảm biến thay đổi ánh sáng màn hình trong điện thoại thông minh và máy tính bảng.
− Cảm biến trong ô tô để thay đổi ánh sáng đèn chiếu sáng tùy theo độ sáng của môi trường.
− Ứng dụng trong bảo mật.