Quang điện trở: Kỹ thuật đơn giản nhưng ứng dụng vô cùng đa dạng

Để hiểu rõ hơn về cách ánh sáng ảnh hưởng đến các thiết bị điện và cách đo lường chúng, chúng ta cần sử dụng cảm biến quang điện trở. Vậy quang điện trở là gì? Quang điện trở có cấu tạo và ký hiệu thế nào? Hãy cùng tìm hiểu thông tin chi tiết trong bài viết dưới đây.

Quang điện trở là gì?

Quang điện trở, hay còn được gọi là quang trở, điện trở quang, photoresistor, photocell, là một linh kiện điện tử được tạo ra từ chất đặc biệt có khả năng thay đổi điện trở khi ánh sáng chiếu vào. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý quang dẫn, tức là một điện trở có khả năng thay đổi giá trị theo cường độ ánh sáng.

Bạn đang xem: Quang điện trở: Kỹ thuật đơn giản nhưng ứng dụng vô cùng đa dạng

Ký hiệu quang điện trở

Bạn có thắc mắc về ký hiệu của quang điện trở? Hình ảnh dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn.

Trong hình vẽ, có hai kiểu ký hiệu quang điện trở trong mạch điện. Ký hiệu LDR được tạo thành từ một biểu tượng điện trở được bao quang bởi một vòng tròn, với hai mũi tên biểu thị sự thay đổi theo ánh sáng.

Cấu tạo quang điện trở

Cấu tạo của quang trở rất đơn giản, chỉ gồm hai bộ phận chính:

• Phần dưới: Là các màng kim loại được kết nối với nhau thông qua các đầu cực.
• Phần trên: Là linh kiện có khả năng tiếp xúc tối đa với hai màng kim loại. Linh kiện này thường được đặt trong hộp nhựa để tăng khả năng tiếp xúc với ánh sáng và ghi nhận sự thay đổi của cường độ ánh sáng.

Thông thường, quang trở được làm từ chất liệu Cadmium Sulphide (CdS) vì nó có mức độ chứa hạt electron rất thấp, gần như không đáng kể khi ánh sáng chiếu vào.

Nguyên lý làm việc của quang trở

Quang điện trở hoạt động dựa trên nguyên lý quang điện. Cách thức hoạt động của LDR được mô tả như sau:

• Khi ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn, các hạt electron tự do xuất hiện. Khi đó, sự dẫn điện lên và điện trở của chất bán dẫn giảm. Nếu nối với mạch điện, điều này có thể gây ngắn mạch.
• Khi không có ánh sáng chiếu vào, nội trở của chất bán dẫn tăng lên vô cùng. Nếu nối với mạch điện, mạch sẽ bị hở.

Cách đo quang điện trở bằng đồng hồ vạn năng

Cách đơn giản nhất để đo lường quang điện trở là sử dụng đồng hồ vạn năng. Bạn có thể chọn mẫu đồng hồ VOM như Kyoritsu 1009, Kyoritsu 1109S, Hioki DT4256… để kiểm tra quang điện trở một cách hiệu quả nhất!

Có 3 phương pháp đo cơ bản như sau:

Cách đo quang điện trở thứ nhất

1. Xoay núm vặn của đồng hồ vạn năng đến thang đo điện trở.
2. Kết nối que đo của đồng hồ với quang trở theo hình dưới đây.
3. Đợi kết quả hiển thị trên màn hình. Nếu điện trở thay đổi, có nghĩa là quang điện trở vẫn hoạt động, ngược lại, nếu không có sự thay đổi, quang điện trở có thể đã bị hỏng.

Cách kiểm tra quang điện trở thứ hai

Tiến hành nối các thiết bị như hình minh hoạ bên dưới. Đây là mạch điện dựa trên phương pháp điện trở kéo lên. Sau đó, cấp nguồn cho mạch điện.

Khi nguồn sáng tăng, điện áp sẽ giảm. Ngược lại, khi nguồn sáng giảm, điện áp sẽ tăng. Nếu kết quả đo đúng như vậy, quang điện trở vẫn hoạt động bình thường.

Cách kiểm tra quang điện trở thứ ba

Bạn cần chuẩn bị các thiết bị sau đây: quang trở, điện trở 10K, điện trở 100 Ohm, nguồn điện 5V DC, đèn Led xanh, đèn Led đỏ, transistor PNP, transistor NPN.

Tiến hành nối mạch điện như hình minh hoạ bên dưới. Sau đó, cấp nguồn điện. Khi nguồn sáng tăng, đèn Led xanh sẽ bật, ngược lại, khi nguồn sáng giảm, đèn Led đỏ sẽ bật. Nếu kết quả đúng như vậy, quang điện trở vẫn hoạt động tốt, nếu không, LDR có thể đã bị hỏng.

Ứng dụng của quang điện trở

Hiện nay, quang điện trở được sử dụng rộng rãi trong các công việc đo đạc và có ứng dụng đa dạng, bao gồm:

• Cảm biến ánh sáng cho các thiết bị điện tử tiên tiến như điện thoại thông minh, laptop, máy tính xách tay, máy tính bảng…
• Mạch dò sáng tối giúp đóng cắt đèn chiếu sáng.
• Sử dụng trong lĩnh vực thiên văn học hồng ngoại và quang phổ hồng ngoại, để làm bảng photocell hoặc cảm biến ảnh.
• Ứng dụng trong việc theo dõi an ninh và cảnh báo, như camera chống trộm, thiết bị báo động…

Hy vọng với những kiến thức trên, bạn đã hiểu rõ hơn về quang điện trở. Nếu quan tâm tới sản phẩm đồng hồ vạn năng, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn cụ thể.

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện