Cảm biến cường độ ánh sáng: Cách hoạt động và ứng dụng

Cảm biến cường độ ánh sáng là một linh kiện quan trọng, giúp người dùng kiểm soát mức độ chiếu sáng của thiết bị. Chính vì khả năng và phạm vi ứng dụng lớn của nó. Nên trên thị trường có rất nhiều loại cảm biến ánh sáng khác nhau. Vậy làm sao để phân biệt được các loại đó? Hãy tham khảo thông tin chi tiết trong bài viết sau để tìm câu trả lời nhé!

Cảm biến cường độ ánh sáng là gì? 

Cảm biến cường độ ánh sáng là một thiết bị điện tử được sử dụng để phát hiện và đo lường mức độ ánh sáng trong môi trường xung quanh. Cảm biến này chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành tín hiệu điện, giúp các thiết bị điện tử có thể điều chỉnh hoạt động dựa trên mức độ ánh sáng nhận được.

Một cảm biến ánh sáng thường có cấu tạo rất đơn giản, gồm: đầu dò cảm biến ánh sáng, dây dẫn, chip xử lý biến đổi ánh sáng thành tín hiệu điện. Các linh kiện bên trong của nó được bảo vệ bằng lớp vỏ ngoài, giúp sensor tránh bị va đập hoặc tác động từ bên ngoài.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến cường độ ánh sáng

Sensor này sẽ hoạt động dựa trên hiệu ứng quang điện (một số vật chất đặc biệt sẽ hấp thụ năng lượng từ ánh sáng, sau đó chuyển đổi năng lượng quang năng thành điện năng). Thông thường, hiệu ứng quang điện sẽ gồm hai loại chính:

Hiệu ứng quang điện trong: Chúng thường diễn ra với chất bán dẫn. Khi có ánh sáng chiếu đến vật liệu, nguồn năng lượng này sẽ làm thay đổi giá trị điện trở bên trong vật liệu. Từ đó gây ra sự biến đổi về suất điện động, thay đổi tính dẫn điện của vật liệu.

Hiệu ứng quang điện ngoài: Xảy ra khi bề mặt vật liệu được chiếu sáng, lúc này các điện tử bên trong sẽ hấp thụ năng lượng và tạo ra điện. Điện tử từ bên trong bật ra ngoài và tạo ra hiện tượng hiệu ứng quang điện ngoài.

Các loại cảm biến cường độ ánh sáng phổ biến

Cảm biến ánh sáng là loại thiết bị có tính ứng dụng cao, chúng được nghiên cứu và phát triển thành nhiều loại như sau:
– Cảm biến Photoresistor LDR: Sensor này sử dụng chất cảm quang hay điện trở phụ thuộc vào ánh sáng LDR. Nó sẽ thay đổi giá trị điện trở theo mức độ ánh sáng. Điện trở giảm khi cường độ ánh sáng tăng và ngược lại. Chúng được ứng dụng phổ biến trong các thiết bị đèn đường, đèn chiếu sáng tại các biển quảng cáo.

– Cảm biến Photodiodes: Hoạt động bằng cách tạo ra dòng điện khi ánh sáng chiếu vào vật liệu bán dẫn(silicon, gecmani). Chúng được ứng dụng nhiều trong các thiết bị điều khiển từ xa, thiết bị y tế, điện tử, thiết bị đo lường…

– Cảm biến Phototransistors: Hoạt động giống như Photodiodes nhưng với độ nhạy cao hơn, cung cấp dòng điện hoặc điện áp lớn hơn khi ánh sáng chiếu vào.

– Cảm biến cường độ ánh sáng kỹ thuật số: Các thiết bị này sử dụng mạch tích hợp để chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu kỹ thuật số, thường cho kết quả chính xác hơn và dễ dàng tích hợp vào các hệ thống điều khiển tự động.

Công dụng và ứng dụng của cảm biến cường độ ánh sáng

Cảm biến cường độ ánh sáng có nhiều công dụng và ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

• Đo lường mức độ ánh sáng trong môi trường để điều chỉnh độ sáng của đèn và các thiết bị chiếu sáng để tiết kiệm năng lượng
• Hệ thống chiếu sáng tự động trên đường phố, trong nhà
• Giúp camera tự động điều chỉnh độ phơi sáng và các thiết lập khác dựa trên mức độ ánh sáng môi trường để có được hình ảnh chất lượng tốt nhất
• Kích hoạt báo động hoặc camera giám sát khi phát hiện sự thay đổi đột ngột về mức độ ánh sáng, chẳng hạn như có người đi qua khu vực giám sát
• Giúp theo dõi và điều chỉnh ánh sáng cho cây trồng, tối ưu hóa quá trình quang hợp và tăng năng suất
• Tích hợp cảm biến ánh sáng vào hệ thống nhà thông minh để điều khiển đèn, rèm cửa và các thiết bị khác tự động
• Điều chỉnh độ sáng tự động để đảm bảo điều kiện ánh sáng tốt nhất cho bác sĩ và bệnh nhân

Giới thiệu về máy đo cường độ ánh sáng

Cảm biến ánh sáng là linh kiện không thể thiếu trong các máy đo cường độ ánh sáng Thiết bị này được sử dụng để kiểm tra cường độ của ánh sáng thông qua một bộ cảm biến bên ngoài. Với các cảm biến này, bạn có thể thực hiện nhiều phép đo đơn lẻ hoặc nhiều giá trị đo tham chiếu được xác định trước. Bên cạnh đó, máy thường được thiết kế dạng cầm tay nên giúp người dùng có thể chủ động tiến hành đo đạc.

Máy đo ánh sáng được biết đến nhiều nhất là của các thương hiệu Extech, Kimo, Testo, Total Meter… Dòng sản phẩm của họ có chất lượng tốt, giá thành cạnh tranh. Các giá trị đo được lưu trữ tự động trong bộ nhớ của máy. Bạn có thể xem các thông số đo được trực tiếp qua màn hình LCD sắc nét, kích cỡ lớn. Ngoài ra, phạm vi đo của các máy đo ánh sáng là rất rộng, thời gian lấy mẫu cực nhanh, độ bền tốt… Chắc chắn sẽ giúp công việc của bạn trở nên nhẹ nhàng, hiệu quả hơn.

Các mẫu cảm biến cường độ ánh sáng tốt nhất hiện nay

Những gợi ý sau đây sẽ giúp bạn có thêm nhiều sự lựa chọn khi tìm mua loại thiết bị này.

Cảm biến cường độ ánh sáng BH1750

Đây là thiết bị được sử dụng để đo giá trị cường độ ánh sáng, được tính bằng đơn vị lux. Cảm biến BH1750 tích hợp thiết bị ADC nên có khả năng xử lý ánh sáng khá tốt. Giá trị đo được là giá trị trực tiếp của cường độ ánh sáng. Nhờ đó, người sử dụng sẽ không phải thông qua bất cứ một bước xử lý số liệu nào để đo ra được giá trị cần thiết.

Cảm biến đo cường độ ánh sáng Lux 

Với ngõ ra 4 – 20mA, 0-10V.DC, cảm biến Lux này sẽ giúp bạn đo ánh sáng, độ chiếu sáng của các thiết bị chiếu sáng một cách dễ dàng. Đơn vị đo của loại cảm biến này cũng là Lux. bạn có thể kiểm soát được hệ thống chiếu sáng trong khu vực thông qua tín hiệu analog truyền về từ cảm biến này.

Thiết bị được ứng dụng khá rộng rãi trong các thiết bị điện tử, hệ thống chiếu sáng trong nông nghiệp, khu vực công cộng.

Cảm biến cường độ ánh sáng GY-2561 TSL2561

Lux TSL2561 được công cụ được sử dụng để đo cường độ ánh sáng từ các nguồn sáng khác nhau. Thiết bị được thiết kế thông minh với tia hồng ngoại và dữ liệu đầu ra là đơn vị Lux. Vậy nên sản phẩm hoạt động với độ ổn định và độ chính xác cao. Ngoài ra, mẫu cảm biến này còn linh kiện quan trọng trong nhiều loại thiết bị cảm biến hiện đại khác.

Cảm biến cường độ ánh sáng MAX44009

Đây là linh kiện hỗ trợ đo cường độ ánh sáng của môi trường xung quanh rất hiệu quả. Cảm biến được thiết kế thông minh, hỗ trợ đo các thông số một cách ổn định và chính xác bằng đơn vị Lux. Do đó, mẫu cảm biến này được ứng dụng cho các thiết bị ánh sáng trong nông nghiệp, nhà thông minh, khu vực công cộng.

Cảm biến ánh sáng 10 AAS-10

Nó còn được gọi là công tắc cảm biến ánh sáng 10 AAS-10. Loại cảm biến này có khả năng chịu tải rất tốt, ở mức 10A – 220V. Thao tác bật tắt cảm biến bằng rơ le và có thể tương thích với nhiều loại thiết bị.

Sản phẩm có thiết kế cao cấp với khả năng chống bụi và chống nước tốt nên được sử dụng cho các thiết bị ngoài trời. Cùng với đó là khả năng cảm biến ánh sáng chính xác, ổn định. Đây sẽ là một công cụ hỗ trợ cực tốt cho các thiết bị có khả năng tự động bật tắt.

Thiết bị cảm biến cường độ ánh sáng Arduino

Nó là một loại máy cảm biến sử dụng mạch Arduino. Thiết kế của mạch đơn giản nên có khả năng tương thích cao với nhiều thiết bị khác nhau.

Hiện nay, dòng cảm biến Arduino được ứng dụng trong các thiết bị gia dụng như đèn cảm biến, đèn chống trộm…

Trên đây là những khái niệm, công dụng và các sản phẩm về cảm biến cường độ ánh sáng. Hy vọng với các thông tin này, tất cả mọi người sẽ chọn lựa được mẫu cảm biến ánh sáng phù hợp nhất cho nhu cầu của mình. Nếu bạn đang cần tìm mua máy đo ánh sáng chất lượng, bảo hành tốt cùng mức giá phải chăng. Hãy ghé ngay cửa hàng TKTECH để mua thiết bị chính hãng nhé!