Quang trở là một thành phần năng lượng điện tử quan trọng trong các mạch điện và hệ thống điện tử. Nó thao tác làm việc dựa bên trên sự chuyển đổi điện trở của vật liệu dẫn tia nắng khi ánh nắng đi qua. Trong nội dung bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về tư tưởng của quang đãng trở, ký kết hiệu và cấu trúc của nó, thuộc với một vài ứng dụng thực tế trong những mạch điện và hệ thống điện tử.
Bạn đang xem: Điện trở ánh sáng và ứng dụng trong các thiết bị quang học
Quang trở là gì?
Quang điện trở (hay còn gọi là điện trở quang học) là một loại điện trở quánh biệt được thiết kế theo phong cách để có công dụng điều chỉnh trở chống của nó dựa vào ánh sáng. Nó hoạt động bằng cách sử dụng các vật liệu phân phối dẫn như silic, germani hoặc InSb và có khả năng điều chỉnh trở chống của nó khi bị chiếu sáng.
Khi ánh sáng chiếu vào quang điện trở, các electron trong vật tư bán dẫn sẽ ảnh hưởng kích thích cùng di chuyển, gây ra sự chuyển đổi trở kháng của nó. Quang điện trở được sử dụng trong các ứng dụng như cảm ứng ánh sáng, các khối hệ thống điều khiển auto và trong những thiết bị điện tử khác.
Ký hiệu quang đãng trở
Có 2 kiểu ký hiệu của quang điện trở vào mạch điện. Hình dưới đó là hai kiểu ký hiệu quang đãng trở được sử dụng thông dụng nhất.
Người ta ký kết hiệu LDR dựa trên hình tượng một năng lượng điện trở được phủ quanh bằng một vòng tròn. Trong ký kết hiệu của quang quẻ trở bao gồm hai mũi tên hấp thụ vào để biểu lộ sự biến hóa theo ánh sáng.
Cấu tạo nên quang trở
Cấu chế tác của một quang quẻ trở bao hàm hai thành phần đó là một lớp vật tư bán dẫn và các điện rất được đặt ở hai đầu của lớp vật liệu này. Các vật liệu chào bán dẫn thường thì được áp dụng trong quang đãng trở là silic, germani hoặc In
Sb.
Điện rất được đặt ở hai đầu của lớp vật tư bán dẫn để tạo ra một mạch điện. Khi tia nắng chiếu vào lớp vật liệu bán dẫn, nó vẫn kích thích những electron trong vật liệu bán dẫn và di chuyển chúng, tạo ra sự biến hóa trở phòng của nó. Sự thay đổi này đã làm biến đổi dòng điện trong mạch điện, cho nên vì thế quang trở hoàn toàn có thể được áp dụng như một cảm ứng ánh sáng.
Cấu tạo thành của một quang đãng trở cố gắng thể có thể khác nhau tùy nằm trong vào vận dụng của nó. Mặc dù nhiên, những thành phần cơ bản của một quang đãng trở là vật tư bán dẫn và những điện cực.
Nguyên lý hoạt động vui chơi của quang trở hiện tại nay
Nguyên lý hoạt động vui chơi của quang trở dựa trên hiện tượng đổi khác trở phòng của vật liệu bán dẫn khi bị chiếu sáng. Khi ánh nắng chiếu vào lớp vật liệu bán dẫn của quang quẻ trở, nó sẽ kích thích những electron trong vật tư bán dẫn, tạo thành các “lỗ” (holes) cùng “điện tử trường đoản cú do” (free electrons). Con số các “lỗ” cùng “điện tử từ bỏ do” tạo thành trong vật liệu bán dẫn dựa vào vào nấc độ thắp sáng và đặc điểm của vật liệu.
Các “lỗ” cùng “điện tử từ do” sẽ địa chỉ với các tinh thể bên trong vật liệu chào bán dẫn, tạo ra sự biến đổi trở kháng của nó. Khi trở kháng của vật liệu bán dẫn gắng đổi, điện áp và mẫu điện trong mạch của quang trở cũng sẽ đổi khác theo.
Điều này tạo cho quang trở trở thành một loại cảm ứng ánh sáng nhạy bén cảm, do nó rất có thể phát hiện với đo lượng ánh sáng được chiếu vào. Quang trở cũng rất được sử dụng trong một trong những ứng dụng khác, ví dụ như trong các khối hệ thống điều khiển trường đoản cú động, máy tính xách tay quang học và cảm biến hình ảnh.
Ưu yếu điểm của quang năng lượng điện trở
Ưu điểm của quang đãng trở:
Độ nhạy cảm cao: quang đãng trở tất cả độ nhạy cao hơn nữa so với các cảm ứng ánh sáng khác, do nó hoàn toàn có thể phát hiện hầu hết thay đổi nhỏ trong lượng ánh nắng được chiếu vào.Đáp ứng nhanh: quang đãng trở rất có thể đáp ứng nhanh chóng với sự chuyển đổi ánh sáng, vì thế nó được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương quan đến điều khiển tự động hóa và nhận hình dạng ảnh.Không đề xuất nguồn ánh nắng bên ngoài: quang quẻ trở rất có thể tạo ra ánh sáng bên trong nó để đo lượng tia nắng được chiếu vào, cho nên vì vậy nó ko cần áp dụng nguồn ánh sáng bên ngoài như các cảm ứng ánh sáng sủa khác.
Nhược điểm của quang quẻ trở:
Nhạy cảm cùng với nhiễu ánh sáng: quang trở rất có thể bị nhiễu bởi những nguồn ánh sáng khác trong môi trường xung quanh xung quanh, vì thế cần được bảo đảm để bảo đảm an toàn độ đúng chuẩn của đo lường.Chi tầm giá cao: quang quẻ trở thường xuyên có giá cả cao rộng so cùng với các cảm biến ánh sáng sủa khác, vì chưng đó không phải là lựa chọn cân xứng cho những ứng dụng có yêu cầu giá cả thấp.Một số mạch điện ứng dụng quang trở
– Mạch đo ánh sáng: áp dụng quang trở nhằm đo lượng ánh nắng được chiếu vào, và hiển thị cực hiếm đo lên màn hình hoặc tinh chỉnh các đồ vật khác.
– Mạch đo khoảng tầm cách: áp dụng quang trở để đo khoảng cách đến một đồ thể bằng cách đo lượng tia nắng được bội phản xạ quay trở lại từ đồ dùng thể đó.
– Mạch cảm ứng hình ảnh: sử dụng nhiều quang đãng trở để sinh sản thành một cảm ứng hình ảnh, có thể sử dụng trong các ứng dụng như máy ảnh, sản phẩm quét hoặc trong các khối hệ thống nhận dạng khuôn mặt.
Hướng dẫn bí quyết đo quang năng lượng điện trở chính xác
Để đo quang điện trở chủ yếu xác, các bạn cần sẵn sàng một số phương pháp như sau:
Đồng hồ nước đo năng lượng điện trởNguồn tia nắng hoặc mối cung cấp điện
Đèn LED hoặc đèn điện có hiệu suất thấp
Bảng mạch hoặc một mảnh giấy đen
Sau khi sẵn sàng đầy đủ dụng cụ, bạn cũng có thể thực hiện công việc đo quang điện trở như sau:
Bước 1: kết nối quang điện trở vào mạch
Đầu tiên, bạn cần kết nối quang năng lượng điện trở vào mạch đo điện trở. Để đo quang điện trở, bạn cần kết nối đầu vào của quang trở cùng với nguồn ánh nắng hoặc nguồn điện áp và liên kết đầu ra với đồng hồ đo điện trở.
Bước 2: chuẩn bị bảng mạch
Bước tiếp theo sau là sẵn sàng bảng mạch hoặc mảnh giấy đen để tại vị quang điện trở lên. Bạn cần đảm bảo an toàn rằng bảng mạch hoặc miếng giấy đen được đặt ở 1 vị trí cố định và thắt chặt và không bị rung động trong quá trình đo.
Bước 3: Tạo điều kiện ánh sáng hoặc điện
Sử dụng nguồn ánh sáng hoặc mối cung cấp điện, tạo đk ánh sáng sủa hoặc điện cho quang năng lượng điện trở. Bạn cũng có thể sử dụng đèn led hoặc đèn điện có năng suất thấp để tạo ánh nắng cho quang điện trở.
Bước 4: Đo điện trở
Sử dụng đồng hồ đo điện trở, thống kê giám sát giá trị năng lượng điện trở của quang điện trở. Chúng ta cần đảm bảo an toàn rằng quý hiếm đo được là giá chỉ trị chính xác bằng cách lấy các giá trị với tính trung bình.
Lưu ý: Khi tiến hành đo quang điện trở, bạn cần bảo đảm rằng môi trường thiên nhiên xung xung quanh là bất biến và không tồn tại sự biến đổi về ánh nắng hoặc nhiệt độ độ. Nếu như không, tác dụng đo sẽ không chính xác và không xứng đáng tin cậy.
Những áp dụng của quang điện trở là gì?
Quang năng lượng điện trở là 1 loại linh phụ kiện điện tử được sử dụng trong vô số nhiều ứng dụng không giống nhau. Dưới đây là một số ứng dụng thịnh hành của quang năng lượng điện trở:
– Điều khiển độ sáng: Quang năng lượng điện trở được áp dụng để điều khiển độ sáng của đèn LED. Khi mẫu điện chạy qua quang trở, nó sẽ tạo ra một lượng tia nắng tương ứng. Bằng phương pháp thay đổi cực hiếm điện trở, bạn có thể điều chỉnh độ sáng của đèn LED.
– Điều khiển tốc độ động cơ: Quang năng lượng điện trở cũng được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ bằng phương pháp điều chỉnh cực hiếm điện trở. Khi quý giá điện trở tăng lên, chiếc điện sút và tốc độ động cơ cũng giảm.
– Điều khiển nhiệt độ độ: Quang năng lượng điện trở được thực hiện để tinh chỉnh và điều khiển nhiệt độ trong số ứng dụng tự động giặt, tủ lạnh, lò nướng, sản phẩm sấy và hệ thống điều hòa ko khí.
– cảm biến ánh sáng: Quang năng lượng điện trở được áp dụng như một cảm biến ánh sáng để đo lượng ánh sáng. Khi ánh sáng chiếu vào quang trở, điện trở sẽ biến đổi giá trị và cho phép đo lượng tia nắng tương ứng.
– cảm biến độ ẩm: Quang năng lượng điện trở cũng được sử dụng như một cảm ứng độ độ ẩm để đo độ ẩm của môi trường. Khi nhiệt độ tăng lên, điện trở sẽ áp dụng chính sách ưu đãi giảm giá trị và chất nhận được đo độ ẩm tương ứng.
– Ứng dụng trong năng lượng điện tử: Quang điện trở được sử dụng trong những mạch năng lượng điện tử như bộ khuếch đại, bộ lọc, và cỗ chia điện.
Quang năng lượng điện trở hayquang trở là khái niệm thường được nói tới trong cuộc sống. Vậy quang trở là gì? Ứng dụng của quang năng lượng điện trở như thế nào? Hãy thuộc cogioivathuyloi.edu.vntìm hiểu ngay sau nội dung bài viết dưới đây!
Quang trở là gì?
Quang năng lượng điện trở (LDR: Light-dependent resistor) có cách gọi khác là quang trở hay năng lượng điện trở quang, photoresistor, photocell. Theo định hướng vật lý, quang điện trở là năng lượng điện trở được gia công bằng chất quang dẫn. Đây là loại cảm ứng đơn giản chuyển động dựa trên nguyên tắc quang dẫn. Nó là 1 loại điện trở tất cả thể biến đổi giá trị theo cường độ ánh sáng.
Có thể nói, điện trở quang đãng là một linh kiện được tạo bởi chất đặc biệt có thể biến hóa khi tia nắng chiếu vào. LDR thường được dùng trong số mạch cảm ứng ánh sáng, đèn đường, đồng hồ thời trang ngoài trời, báo động ánh sáng,...
Ký hiệu quang năng lượng điện trở
Có 2 kiểu cam kết hiệu của quang năng lượng điện trở trong mạch điện. Hình dưới đó là hai kiểu ký hiệu quang trở được sử dụng phổ biến nhất.
Người ta cam kết hiệu LDR dựa trên biểu tượng một điện trở được bao bọc bằng một vòng tròn. Trong cam kết hiệu của quang trở gồm hai mũi tên chiếu vào để biểu hiện sự đổi khác theo ánh sáng.
Cấu sinh sản quang điện trở
Bạn đang biết quang trở là gì, chúng ta cùng khám phá về cấu tạo của LDR.Quang điện trở được cấu tạo bằngchất phân phối dẫn và có điểm lưu ý điện trở bớt khi ánh sáng chiếu vào.
Cụ thể, cấu tạo quang trở gồm có 2 phần chính:
Phần dưới: các màng sắt kẽm kim loại được links với nhau trải qua các đầu cực.
Phần trên: Các linh phụ kiện được tiếp xúc về tối đa với nhị màng kim loại. Linh phụ kiện được đặt trong vỏ hộp nhựa để tăng cao năng lực tiếp xúc với ánh sáng. Đồng thời nắm bắt được sự chuyển đổi của độ mạnh ánh sáng.
Điện trở quang là một linh phụ kiện bán dẫn, không có lớp chuyến qua P-N. Nguyên liệu chính cấu thành LDR là chất Cadmium Sulphide (Cd
S). Không tính ra, bạn ta hoàn toàn có thể sử dụng các vật liệu hỗ phù hợp giữa hai nguyên tố nhóm 3 và nhóm 5 trong bảng tuần hoàn hoá học tập để tạo nên quang dẫn như: Cd
Se(Selenit Cadmi), Zn
S,...
Nguyên lý hoạt động của quang trở
Nguyên lý hoạt động của quang năng lượng điện trở dựa vào hiện tượng quang điện trong. Ráng thể, cách hoạt động của LDR như sau:
Khi có ánh sáng chiếu vào chất buôn bán dẫn: từ bây giờ sẽ xuất hiện các hạt năng lượng điện tử trường đoản cú do. Chúng sẽ khiến sự dẫn điện tăng lên, làm giảm điện trở của chất buôn bán dẫn. Nếu bạn nối vào mạch điện thì mạch đang nối tắt cùng ngắn mạch.
Khi không có ánh sáng hấp thụ vào chất phân phối dẫn: nội trở của chất buôn bán dẫn đang tăng dẫn mang đến vô cùng. Nếu bạn có nối vào mạch điện thì vẫn hở mạch.
Hiểu đối chọi giản, khi có ánh sáng chiếu vào, những hạt phân tử năng lượng điện được tăng lên và vận động nhiều hơn. Từ đó năng lượng điện trở dẫn năng lượng điện sẽ tốt hơn. Đồng thời năng lượng điện trở sẽ sút đi.
Ưu điểm yếu của quang đãng trở
Điều gì cũng đều có hai mặt tốt xấu, ưu nhược điểm. Quang điện trở cũng ko ngoại lệ. Dưới đấy là những ưu thế và điểm yếu của LDR.
Ưu điểm của quang trở là gì?
Quang năng lượng điện trở có ngân sách chi tiêu rẻ, chúng ta cũng có thể dễ dàng sở hữu các thiết bị quang điện trở với ngân sách chi tiêu thấp.
Quang trở có rất nhiều kiểu dáng, đa dạng mẫu mã về kích thước. Sản phẩm có thể sử dụng cho các bo mạch khác nhau. Form size phổ đổi thay của LDR có 2 lần bán kính mặt là 10mm.
Năng lượng tiêu thụ cùng điện áp buổi giao lưu của quang trở nhỏ.
Nhược điểm của quang đãng trở
Thời gian phản hồi của quang năng lượng điện trở khá chậm. Vậy đề xuất độ đúng chuẩn của nó không cao. Thực tế, thời gian phản hồi của quang năng lượng điện trở bên trong phạm vi từ hàng chục đến hàng trăm ngàn mili giây.
Một số mạch điện vận dụng quang trở
Sau khi tìm hiểu quang điện trởlà gì, cấu tạo và nguyên lý buổi giao lưu của LDR, bọn họ cùng tham khảo một trong những mạch điện áp dụng quang trở nhé!
Mạch tắt/mở đèn tự động hóa ứng dụng quang điện trở
Hãy cùng đọc với theo dõi hình ảnh minh hoạ nhằm hiểu được mạch tắt, mở đèn tự động dùng quang quẻ trở nhé!
Cách hoạt động của mạch năng lượng điện như sau:
Khi có tia nắng chiếu vào quang trở LDR, năng lượng điện trở của LDR bị sút xuống. Vậy phải điện cầm ở chân +input (chân 3) của LM358 cũng bị giảm xuống.
Ngược lại, khi không tồn tại ánh sáng hoặc tia nắng yếu phản vào quang trở, điện trở của LDR tăng lên. Điều này tạo nên điện vắt ở chân +input (chân 3) của LM358 cũng tăng lên.
Điện cầm cố ở -input (chân 2) cùng +input (chân 3) của đồ vật LM358 luôn được đối chiếu với nhau. Mục tiêu là để xuất ra điện áp sinh sống chân đầu ra (chân 1). Khi năng lượng điện áp sinh hoạt +intput lớn hơn –input, năng lượng điện áp output sẽ tại mức cao. Giúp cho transistor dẫn, relay được kích hoạt, đèn được cấp cho điện 220VAC cùng sáng lên. Ngược lại, năng lượng điện áp ở output sẽ tại mức thấp có tác dụng đèn tắt.
Bạn hoàn toàn có thể điều chỉnh độ nhạy bén của mạch bằng cách chỉnh lại giá trị của trở thành trở VR để làm tăng hay sút điện áp làm việc chân -input.
Mạch báo động áp dụng quang trở là gì?
Khi có ánh sáng chiếu vào, điện trở của LDR có mức giá trị thấp. Cơ hội này, chân 2 của IC1 được giữ ở tầm mức cao, cổng output của chân 3 ở mức thấp. Khi chùm tia nắng bị ngắt thì năng lượng điện trở của quang năng lượng điện lại tăng cao.
Trong thời gian này, một xung âm được kích vào chân số 2 và IC1 tạo nên một xung vuông bao gồm độ rộng khoảng tầm 10 giây ngơi nghỉ chân 3. Tín hiệu xung ngơi nghỉ ngõ ra của IC1 được chuyển mang đến mạch xê dịch đa hài dùng IC2. Mạch thông báo sẽ phát tín hiệu lưu ý qua loa trong vòng 10 đến 11 giây.
Cách đo quang trở bằng đồng hồ vạn năng
Để đo quang trở, người ta thường xuyên dùng đồng hồ vạn năng. Chúng ta có thể sử dụng các mẫu đồng hồ đeo tay vạn năng cóchức năngđo điện trởnhư:Kyoritsu 1009,Kyoritsu 1109S,Kyoritsu 1018H,... để kiểm soát quang năng lượng điện trở một cách xuất sắc nhất!
Có các phương pháp đo quang đãng trở như sau:
Cách đo quang đãng trở số 1
Bạn cần sẵn sàng các chế độ sau: đồng hồ thời trang vạn năng, điện trở quang.
Bước 1: Bật đồng hồ thời trang vạn năng và xoay núm đồng hồ đeo tay đến chính sách đo năng lượng điện trở.
Bước 2: Nối đồng hồ vạn năng cùng với quang điện trở như hình minh hoạ.
Bước 3: quan lại sát hiệu quả đo của đồng hồ. Ta vẫn biết cực hiếm điện trở sẽ chuyển đổi theo các cường độ tia nắng khác nhau. Khi đo, nếu cực hiếm của năng lượng điện trở đổi khác theo cường độ tia nắng thì điện trở quang vẫn tốt. Nếu năng lượng điện trở không chuyển đổi thì LDR đã bị hỏng.
Cách kiểm soát quang trở số 2
Các dụng cụ dùng để làm kiểm tra điện trở có có: đồng hồ đeo tay vạn năng, quang trở, năng lượng điện trở 10K, nguồn điện áp 5V.
Bạn triển khai nối những thiết bị như hình minh hoạ. Đây là mạch điện theo phương pháp điện trở kéo lên. Sau khi kết nối xong, chúng ta cấp nguồn đến mạch điện.
Khi nguồn sáng tăng lên, điện áp vẫn giảm. Ngược lại, khi nguồn sáng sủa giảm, điện áp đang tăng lên. Giả dụ bạn hiệu quả đo đúng như vậy, quang điện trở vẫn hoạt động bình thường.
Cách kiểm soát quang năng lượng điện trở số 3
Các thiết bị cần có để đo năng lượng điện trở là: năng lượng điện quang trở, năng lượng điện trở 10K (3), một điện áp nguồn 5V DC, điện trở 100 Ohm (2), 01 đèn led chiếu sáng xanh, 01 đèn led đỏ, transistor PNP, transistor NPN.
Bạn triển khai nối mạch điện như hình minh hoạ. Sau thời điểm cấp nguồn điện, mối cung cấp sáng tăng thì led xanh đang bật. Nguồn sáng bớt thì led đỏ đang bật. Nếu hiệu quả như vậy thì quang điện trở vẫn còn đó tốt, nếu không thì LDR đã biết thành hỏng.
Có thể bạn quan tâm:Giá trị điện trở cách điện tiêu chuẩn bao nhiêu là đạt, an toàn?
Ứng dụng của quang năng lượng điện trở
Sau lúc biết quang trở là gì, nguyên tắc và cấu tạo của quang trở, họ cùng khám phá về ứng dụng của quang điện trở trong thực tế nhé!
Công dụng của quang năng lượng điện trở là được sử dụng trong các cảm biến ánh sáng của những thiết bị điện tử hiện đại. Ví dụ như điện thoại thông minh thông minh, laptop xách tay, máy tính bảng,...
Quang năng lượng điện trở ứng dụng trong những mạch dò sáng tối. LDR sử dụng làm cảm biến nhạy sáng góp đóng cắt đèn chiếu sáng.
Trong nghành nghề thiên văn hồng ngoại với quang phổ hồng ngoại, LDR cần sử dụng làm thành bảng photocell hay cảm biến ảnh.
Quang trở vận dụng trong bài toán theo dõi an ninh, sản phẩm công nghệ cảnh báo bình an như camera phòng trộm, sản phẩm công nghệ báo động,...
Bài viết trên đang cung cấp cho mình thông tin về quang năng lượng điện trở là gì rồi cũng nhưcấu tạo, giải pháp đovàứng dụng của quang quẻ trở. Hi vọng những kỹ năng này sẽ bổ ích đối cùng với bạn. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài xích viết. Chúc các bạn và mái ấm gia đình luôn mạnh mẽ khoẻ và hạnh phúc!
