Quang điện trở là gì? Cấu tạo, nguyên lý, cách đo và ứng dụng quang trở

Để biết các thiết bị điện bị ảnh hưởng thế nào do ánh sáng, bắt buộc phải sử dụng cảm biến quang điện trở. Vậy quang điện trở là gì? Cấu tạo, công dụng và ký hiệu quang điện trở thế nào? Cùng tìm hiểu thông tin có trong bài viết dưới đây.

Quang điện trở là gì?

Quang điện trở (hay còn gọi là quang trở, điện trở quang, photoresistor) là một linh kiện điện tử có thể thay đổi điện trở dựa trên cường độ ánh sáng chiếu vào nó. Khi ánh sáng mạnh, điện trở giảm; khi ánh sáng yếu, điện trở tăng.

Ký hiệu quang điện trở

Có rất nhiều người đặt ra câu hỏi ký hiệu của quang điện trở là gì? Nếu bạn cũng chưa có câu trả lời, hãy tham khảo hình ảnh ký hiệu quang trở bên dưới đây. 

Quang điện trở thường được ký hiệu bằng biểu tượng điện trở có hai mũi tên hướng vào, thể hiện sự ảnh hưởng của ánh sáng đến điện trở.

Cấu tạo quang điện trở

Quang điện trở có hai phần chính:

• Lớp dẫn điện: Được làm từ vật liệu nhạy sáng như Cadmium Sulphide (CdS) hoặc Cadmium Selenide (CdSe), có nhiệm vụ thay đổi điện trở theo ánh sáng.

• Lớp điện cực: Là các chân kết nối với mạch điện, giúp truyền tín hiệu điện.

Thông thường, các linh kiện quang trở sẽ được làm từ chất liệu Cadmium Sulphide (CdS). Sở dĩ chất liệu này được lựa chọn là bởi mức độ chứa hạt electron rất thấp, hầu như không có khi ánh sáng chiếu vào.

Nguyên lý làm việc của quang trở

Quang điện trở hoạt động dựa theo nguyên lý của hiện tượng quang điện trong. Cụ thể, cách thức hoạt động của LDR như sau: 

• Khi ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn làm xuất hiện các hạt điện tử tự do. Lúc này sự dẫn điện sẽ tăng lên và khiến điện trở của chất bán dẫn giảm xuống. Nếu nối vào mạch điện thì có thể gây ra hiện tượng ngắn mạch. 

• Khi không có ánh sáng chiếu vào chất bán dẫn, nội trở của chất bán dẫn sẽ tăng lên đến vô cùng. Nếu nối vào mạch điện thì sẽ hở mạch. 

Xem thêm: Ngắn mạch là gì? Nguyên nhân và cách kiểm tra ngắn mạch an toàn

Cách đo quang trở bằng đồng hồ vạn năng

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

Có 3 phương pháp đo cơ bản như sau:

Cách đo quang trở thứ nhất

• Bước 1: Xoay núm vặn của đồng hồ vạn năng tới thang đo điện trở. 

• Bước 2: Kết nối que đo của đồng hồ với quang trở theo hình dưới đây.

• Bước 3: Đợi kết quả hiển thị trên màn hình. Quan sát kết quả hiển thị: Khi che quang điện trở, điện trở sẽ tăng, khi chiếu sáng mạnh, điện trở sẽ giảm. Nếu không có sự thay đổi, quang điện trở có thể đã bị hỏng.

Xem thêm:

• Opto quang là gì? Cách đo kiểm tra opto quang chuẩn kỹ thuật
• Cách đo điện trở bằng đồng hồ vạn năng an toàn, chuẩn kỹ thuật

Cách kiểm tra quang trở thứ hai

Kết nối mạch điện theo sơ đồ tiêu chuẩn, sau đó cấp nguồn cho mạch điện.

Quan sát điện áp:

• Khi ánh sáng tăng, điện áp giảm.

• Khi ánh sáng giảm, điện áp tăng.

• Nếu không có sự thay đổi, quang điện trở có thể không hoạt động.

Cách kiểm tra quang điện trở thứ ba

Các thiết bị cần chuẩn bị là là: điện quang trở, điện trở 10K, điện trở 100 Ohm, 01 nguồn điện 5V DC, 01 đèn Led xanh, 01 đèn Led đỏ, transistor PNP, transistor NPN.

Tiến hành nối mạch điện như hình minh hoạ bên trên. Sau đó cấp nguồn điện, nguồn sáng tăng => đèn Led xanh sẽ bật, nguồn sáng giảm => đèn Led đỏ sẽ bật. Nếu kết quả đúng như vậy thì quang điện trở vẫn còn hoạt động tốt, nếu không thì LDR đã bị hỏng.

Ứng dụng của quang điện trở

Hiện nay, quang điện trở được ứng dụng phổ biến để phục vụ cho các công việc đo đạc. 

• Quang trở được dùng làm cảm biến ánh sáng của các thiết bị điện tử hiện đại như điện thoại thông minh, laptop, máy tính xách tay, máy tính bảng... 

• Dùng trong các mạch dò sáng tối giúp đóng cắt đèn chiếu sáng. 

• LDR được dùng trong lĩnh vực thiên văn hồng ngoại hay quang phổ hồng ngoại để làm bảng photocell hay cảm biến ảnh.

• Sử dụng LDR trong việc theo dõi an ninh, cảnh báo an toàn như camera chống trộm, thiết bị báo động... 

Hy vọng với những kiến thức trên đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quang điện trở là gì. Nếu quan tâm tới sản phẩm đồng hồ vạn năng, liên hệ thbvn.com hoặc maydochuyendung.com để được tư vấn cụ thể.