Cảm biến ánh sáng là thiết bị điện thông minh không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Thay vì bật/tắt đèn chiếu sáng một cách thủ công, sử dụng cảm biến ánh sáng sẽ mang lại nhiều tiện ích trong cuộc sống. Điều đáng chú ý là sản phẩm cho phép người dùng sử dụng hiệu quả và tiết kiệm điện năng hơn. Cùng tìm hiểu chi tiết hơn về cảm biến ánh sáng qua bài viết dưới đây.
Cảm biến ánh sáng là gì?
Cảm biến ánh sáng là một thiết bị quang điện có chức năng chuyển đổi năng lượng ánh sáng (photon) được phát hiện thành năng lượng điện (electron). Nó có thể nhận biết được các biến đổi của môi trường thông qua mắt cảm biến, từ đó thiết bị cảm ứng sẽ điều chỉnh ánh sáng sao cho phù hợp.
Có mấy loại cảm biến ánh sáng?
Có 3 loại cảm biến ánh sáng phổ biến: Photoresistor (LDR), Photodiodes và cuối cùng là Phototransistors.
Cảm biến Photoresistor (LDR)
Cảm biến Photoresistor là chất cảm quang hoặc nói một cách dễ hiểu hơn là điện trở phụ thuộc vào ánh sáng (LDR). Theo phân tích, 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…
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. Bên cạnh đó, nhiều bộ lọc quang học, ống kính tích hợp… được trang bị bên trong. 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.
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.
Cảm biến ánh sáng hoạt động như thế nào?
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 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.
Cảm biến ánh sáng được cài đặt như thế nào?
Việc cài đặt thiết bị cảm biến ánh sáng rất đơn giản. Chỉ cần đặt trong một môi trường mà thiết bị nhận được ánh sáng của không gian mà nó nằm. Ngoài ra, cảm biến ánh sáng cần phải có nguồn điện, có thể là nguồn kết nối trực tiếp với mạng điện.
Hãy nhớ rằng hầu hết các cảm biến ánh sáng đều nhạy cảm với nhiệt độ. Vì lý do này, tốt nhất nên sử dụng chúng trong môi trường có sự biến thiên nhiệt trong khoảng từ 0 đến 45ºC tối đa. Trong trường hợp cần lắp đặt cảm biến độ sáng trong không gian có nhiệt độ khắc nghiệt, thì cần phải có cảm biến độ sáng thích ứng với các loại điều kiện này.
Nguyên lý cảm biến ánh sáng
Nguyên lý cảm biến hoạt động dựa trên nguyên tắc hiệu ứng quang điện. 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 được chia thành: hiệu ứng điện quang điện trong và hiệu ứng quang điện ngoài.
Hiệu ứng quang điện trong. Làm thay đổi điện trở suất bên trong vật liệu và suất hiện động làm thay đổi tính chất điện của vật liệu.
Hiệu ứng quang điện ngoài. Bề mặt của vật liệu được chiếu bởi ánh sáng. Điện tử sẽ hấp thụ năng lượng tạo ra điện. Đẹn tử bên trong vật liệu bật ra ngoài của bề mặt vật liệu tạo ra hiệu ứng quang điện ngoài.
Ưu điểm của cảm biến ánh sáng là gì?
Thiết kế nhỏ gọn
Cảm biến được thiết kế nhỏ gọn với mắt cảm biến không lộ hẳn ra ngoài đảm bảo tính thẩm mỹ cho ngôi nhà của bạn. Bên cạnh đó, thiết bị được làm từ nhựa ABS cao cấp chống cháy, chống bám bụi mang tới độ bền cao cũng như đạt tiêu chuẩn IP, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết nóng ẩm gió mùa như ở Việt Nam.
Tự động bật/tắt đèn
Thay vì phải bật/tắt đèn thông qua công tắc điện như bình thường, cảm biến bật đèn sẽ tự động bật/tắt khi có người di chuyển vào và ra khỏi vùng cảm ứng.
Tiết kiệm điện năng
Đèn trong nhà được tắt theo cảm biến chuyển động sẽ giúp tiết kiệm điện và kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị điện trong nhà, hạn chế vấn đề quên tắt điện khi không có người sử dụng.
Ngoài thực tế là nhận biết mức độ ánh sáng xung quanh, có một cảm biến độ sáng còn có những ứng dụng và ứng dụng rất thực tế khác nhau.
Ứng dụng của cảm biến ánh sáng
Đèn năng lượng mặt trời
Được sử dụng để sản xuất đèn năng lượng mặt trời
Cảm ứng ánh sáng giúp đèn có thể tự động bật khi trời tối và tắt khi trời sáng
Thiết bị điện tử
Cảm biến ánh sáng sẽ đo mức độ ánh sáng và điều chỉnh độ sáng để màn hình để phù hợp với môi trường xung quanh trên các thiết bị di dộng thông thông hay máy tính bảng
Xe ô tô
Các bóng đèn cảm biến trên xe ô tô sẽ hỗ trợ tầm nhìn cho người lái bằng cảm ứng ánh sáng xung quanh
Nếu như trời tối thì nó sẽ tự động kích hoạt cảm biến bật ánh sáng lên
Ứng dụng trong sản xuất các thiết bị điện
Dùng để sản xuất đèn LED thông minh, các mạch cảm biến, công tắc hiện đại,…
Những lưu ý khi lắp thiết bị
- Vì thiết cảm biến ánh sáng có khả năng xoay 360 độ, đối với đèn cảm biến có nguyên lý hoạt động theo chuyển động của vật nên hướng đèn cảm biến ở vị trí cần phát hiện chuyển động, có ít vật cản để mang lại hiệu quả cao nhất. Đối với loại cảm biến có nguyên lý hoạt động theo cảm biến ánh sáng thì nên lắp đặt ở những nơi có ít nguồn sáng khác để tránh tình trạng đèn bật/tắt liên tục gây hư hỏng.
- Chúng ta cần lưu ý khoảng cách phù hợp để lắp đặt đèn tùy thuộc vào từng không gian. Đối với không gian chiếu sáng trong nhà khoảng cách phù hợp sẽ từ 5m trở xuống. Đối với dãy hành lang, cầu thang thì khoảng cách lý tưởng để lắp đặt là 2m. Đặc biệt, đối với các hệ thống đèn đường nên sử dụng loại cảm biến có phạm vi 10m.
- Nên ưu tiên chọn mua những loại có khả năng chống ẩm cao. Bên cạnh đó, cũng chịu được sự thay đổi thất thường của thời tiết của môi trường, điều đó sẽ giúp duy trì được tuổi thọ cho thiết bị cảm biến ánh sáng của bạn.
Trên đây, thegioidienco.vn đã chia sẻ và cung cấp cho các bạn về những lưu ý khi sử dụng đèn cảm biến. Bạn nên tìm hiểu để sử dụng chúng một cách chính xác và hiệu quả hơn trong đời sống.
