Quang trở là gì? Ký hiệu, cấu tạo và ứng dụng của quang điện trở

Quang điện trở hay quang trở là khái niệm thường được nhắc đến trong đời sống. Vậy quang trở là gì ? Ứng dụng của quang điện trở như thế nào ? Hãy cùng Kyoritsuvietnam. net tìm hiểu và khám phá ngay sau bài viết dưới đây !

Quang trở là gì?

Quang điện trở ( LDR : Light-dependent resistor ) còn được gọi là quang trở hay điện trở quang, photoresistor, photocell. Theo triết lý vật lý, quang điện trở là điện trở được làm bằng chất quang dẫn. Đây là loại cảm ứng đơn thuần hoạt động giải trí dựa trên nguyên tắc quang dẫn. Nó là một loại điện trở hoàn toàn có thể biến hóa giá trị theo cường độ ánh sáng .

Quang điện trở là gì?

Có thể nói, điện trở quang là một linh phụ kiện được tạo bằng chất đặc biệt quan trọng hoàn toàn có thể đổi khác khi ánh sáng chiếu vào. LDR thường được dùng trong những mạch cảm ứng ánh sáng, đèn đường, đồng hồ đeo tay ngoài trời, báo động ánh sáng, …

Ký hiệu quang điện trở

Có 2 kiểu ký hiệu của quang điện trở trong mạch điện. Hình dưới đây là hai kiểu ký hiệu quang trở được sử dụng phổ biến nhất.

Ký hiệu quang trở

Người ta ký hiệu LDR dựa trên hình tượng một điện trở được bao quanh bằng một vòng tròn. Trong ký hiệu của quang trở có hai mũi tên chiếu vào để biểu lộ sự biến hóa theo ánh sáng .

Cấu tạo quang điện trở

Bạn đã biết quang trở là gì, tất cả chúng ta cùng khám phá về cấu trúc của LDR. Quang điện trở được cấu trúc bằng chất bán dẫn và có đặc thù điện trở giảm khi ánh sáng chiếu vào .
Cụ thể, cấu trúc quang trở gồm có 2 phần chính :

• Phần dưới : Các màng sắt kẽm kim loại được link với nhau trải qua những đầu cực .
• Phần trên : Các linh phụ kiện được tiếp xúc tối đa với hai màng sắt kẽm kim loại. Linh kiện được đặt trong hộp nhựa để tăng cao năng lực tiếp xúc với ánh sáng. Đồng thời chớp lấy được sự biến hóa của cường độ ánh sáng .

Điện trở quang là một linh phụ kiện bán dẫn, không có lớp chuyển tiếp P-N. Nguyên liệu chính cấu thành LDR là chất Cadmium Sulphide ( CdS ). Ngoài ra, người ta hoàn toàn có thể sử dụng những vật tư hỗ hợp giữa hai nguyên tố nhóm 3 và nhóm 5 trong bảng tuần hoàn hoá học để tạo ra quang dẫn như : CdSe ( Selenit Cadmi ), ZnS, …

Nguyên lý hoạt động của quang trở

Nguyên lý hoạt động giải trí của quang điện trở dựa vào hiện tượng kỳ lạ quang điện trong. Cụ thể, cách hoạt động giải trí của LDR như sau :

• Khi có ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn : Lúc này sẽ Open những hạt điện tử tự do. Chúng sẽ khiến sự dẫn điện tăng lên, làm giảm điện trở của chất bán dẫn. Nếu bạn nối vào mạch điện thì mạch sẽ nối tắt và ngắn mạch .
• Khi không có ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn : nội trở của chất bán dẫn sẽ tăng dẫn đến vô cùng. Nếu bạn có nối vào mạch điện thì sẽ hở mạch .

Nguyên lý của quang điện trở

Hiểu đơn thuần, khi có ánh sáng chiếu vào, những hạt phân tử điện được tăng lên và hoạt động giải trí nhiều hơn. Từ đó điện trở dẫn điện sẽ tốt hơn. Đồng thời điện trở sẽ giảm đi .

Xem thêm: Hướng dẫn cách đo điện trở bằng đồng hồ vạn năng chi tiết

Ưu nhược điểm của quang trở 

Điều gì cũng có hai mặt tốt xấu, ưu điểm yếu kém. Quang điện trở cũng không ngoại lệ. Dưới đây là những ưu điểm và điểm yếu kém của LDR .

Ưu điểm của quang trở là gì?

• Quang điện trở có giá tiền rẻ, bạn hoàn toàn có thể thuận tiện chiếm hữu những thiết bị quang điện trở với ngân sách thấp .
• Quang trở có nhiều mẫu mã, phong phú về size. Sản phẩm hoàn toàn có thể sử dụng cho nhiều bo mạch khác nhau. Kích thước phổ cập của LDR có đường kính mặt là 10 mm .
• Năng lượng tiêu thụ và điện áp hoạt động giải trí của quang trở nhỏ .

Nhược điểm của quang trở

Thời gian phản hồi của quang điện trở khá chậm. Vậy nên độ đúng mực của nó không cao. Thực tế, thời hạn phản hồi của quang điện trở nằm trong khoanh vùng phạm vi từ hàng chục đến hàng trăm mili giây .

Một số mạch điện ứng dụng quang trở

Sau khi khám phá quang điện trở là gì, cấu trúc và nguyên tắc hoạt động giải trí của LDR, tất cả chúng ta cùng tìm hiểu thêm 1 số ít mạch điện ứng dụng quang trở nhé !

Mạch tắt/mở đèn tự động ứng dụng quang điện trở

Hãy cùng đọc và theo dõi hình ảnh minh hoạ để hiểu được mạch tắt, mở đèn tự động hóa dùng quang trở nhé !

Mạch tắt/mở đèn tự động ứng dụng quang điện trở

Cách hoạt động giải trí của mạch điện như sau :

• Khi có ánh sáng chiếu vào quang trở LDR, điện trở của LDR bị giảm xuống. Vậy nên điện thế ở chân +input (chân 3) của LM358 cũng bị giảm xuống. 

  Xem thêm: Hệ Thống Thư Điện Tử Công Vụ Tỉnh Bắc Giang, Mail An Giang – Chia Sẻ Kiến Thức Điện Máy Việt Nam – Chia Sẻ Kiến Thức Điện Máy Việt Nam
• trái lại, khi không có ánh sáng hoặc ánh sáng yếu chiếu vào quang trở, điện trở của LDR tăng lên. Điều này làm cho điện thế ở chân + input ( chân 3 ) của LM358 cũng tăng lên .
• Điện thế ở – input ( chân 2 ) và + input ( chân 3 ) của thiết bị LM358 luôn được so sánh với nhau. Mục đích là để xuất ra điện áp ở chân output ( chân 1 ). Khi điện áp ở + intput lớn hơn – input, điện áp output sẽ ở mức cao. Giúp cho transistor dẫn, relay được kích hoạt, đèn được cấp điện 220VAC và sáng lên. Ngược lại, điện áp ở output sẽ ở mức thấp làm đèn tắt .

Bạn hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh độ nhạy của mạch bằng cách chỉnh lại giá trị của biến trở VR để làm tăng hay giảm điện áp ở chân – input .

Mạch báo động ứng dụng quang trở là gì?

Khi có ánh sáng chiếu vào, điện trở của LDR có giá trị thấp. Lúc này, chân 2 của IC1 được giữ ở mức cao, đầu ra của chân 3 ở mức thấp. Khi chùm ánh sáng bị ngắt thì điện trở của quang điện lại tăng cao .

Mạch báo động ứng dụng quang trở

Trong thời gian này, một xung âm được kích vào chân số 2 và IC1 tạo một xung vuông có độ rộng khoảng chừng 10 giây ở chân 3. Tín hiệu xung ở ngõ ra của IC1 được chuyển cho mạch giao động đa hài dùng IC2. Mạch báo động sẽ phát tín hiệu cảnh báo nhắc nhở qua loa trong khoảng chừng 10 đến 11 giây .

Cách đo quang trở bằng đồng hồ vạn năng

Để đo quang trở, người ta thường dùng đồng hồ đeo tay vạn năng. Bạn hoàn toàn có thể sử dụng những mẫu đồng hồ đeo tay vạn năng có tính năng đo điện trở như : Kyoritsu 1009, Kyoritsu 1109S, Kyoritsu 1018H, … để kiểm tra quang điện trở một cách tốt nhất !
Có những giải pháp đo quang trở như sau :

Cách đo quang trở số 1

Bạn cần sẵn sàng chuẩn bị những dụng cụ sau : đồng hồ đeo tay vạn năng, điện trở quang .

Bước 1: Bật đồng hồ vạn năng và xoay núm đồng hồ đến chế độ đo điện trở.

Bước 2: Nối đồng hồ vạn năng với quang điện trở như hình minh hoạ.

Bước 3: Quan sát kết quả đo của đồng hồ. Ta đã biết giá trị điện trở sẽ thay đổi theo các cường độ ánh sáng khác nhau. Khi đo, nếu giá trị của điện trở thay đổi theo cường độ ánh sáng thì điện trở quang vẫn tốt. Nếu điện trở không thay đổi thì LDR đã bị hỏng.

Cách kiểm tra quang trở bằng đồng hồ vạn năng

Cách kiểm tra quang trở số 2

Các dụng cụ dùng để kiểm tra điện trở gồm có : đồng hồ đeo tay vạn năng, quang trở, điện trở 10K, nguồn điện 5V .
Bạn thực thi nối những thiết bị như hình minh hoạ. Đây là mạch điện theo chiêu thức điện trở kéo lên. Sau khi liên kết xong, bạn cấp nguồn cho mạch điện .

Cách kiểm tra quang trở số 2

Khi nguồn sáng tăng lên, điện áp sẽ giảm. Ngược lại, khi nguồn sáng giảm, điện áp sẽ tăng lên. Nếu bạn tác dụng đo đúng như vậy, quang điện trở vẫn hoạt động giải trí thông thường .

Cách kiểm tra quang điện trở số 3

Các thiết bị cần có để đo điện trở là : điện quang trở, điện trở 10K ( 3 ), một nguồn điện 5V DC, điện trở 100 Ohm ( 2 ), 01 đèn Led xanh, 01 đèn Led đỏ, transistor PNP, transistor NPN .

Cách đo quang trở số 3

Bạn triển khai nối mạch điện như hình minh hoạ. Sau khi cấp nguồn điện, nguồn sáng tăng thì đèn Led xanh sẽ bật. Nguồn sáng giảm thì đèn Led đỏ sẽ bật. Nếu hiệu quả như vậy thì quang điện trở vẫn còn tốt, nếu không thì LDR đã bị hỏng .

Có thể bạn quan tâm: Giá trị điện trở cách điện tiêu chuẩn bao nhiêu là đạt, an toàn?

Ứng dụng của quang điện trở

Sau khi biết quang trở là gì, nguyên tắc và cấu trúc của quang trở, tất cả chúng ta cùng tìm hiểu và khám phá về ứng dụng của quang điện trở trong thực tế nhé !

• Công dụng của quang điện trở là được dùng trong những cảm ứng ánh sáng của những thiết bị điện tử văn minh. Ví dụ như điện thoại cảm ứng mưu trí, máy tính xách tay, máy tính bảng, …

• Quang điện trở ứng dụng trong các mạch dò sáng tối. LDR dùng làm cảm biến nhạy sáng giúp đóng cắt đèn chiếu sáng. 

  Xem thêm: Cách tạo chữ ký điện tử online chỉ với vài bước cực kỳ nhanh cho bạn

• Trong nghành thiên văn hồng ngoại và quang phổ hồng ngoại, LDR dùng làm thành bảng photocell hay cảm ứng ảnh .
• Quang trở ứng dụng trong việc theo dõi bảo mật an ninh, thiết bị cảnh báo an toàn như camera chống trộm, thiết bị báo động, …

Bài viết trên đã phân phối cho bạn thông tin về quang điện trở là gì cũng như cấu trúc, cách đo và ứng dụng của quang trở. Hy vọng những kiến thức và kỹ năng này sẽ có ích so với bạn. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết. Chúc bạn và mái ấm gia đình luôn mạnh khoẻ và niềm hạnh phúc !

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Tử Bách Khoa