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 được gọi bằng nhiều cái tên khác như quang trở, điện trở quang, photoresistor, photocell. Đây là linh kiện được tạo bởi một chất đặc biệt có khả năng thay đổi điện trở khi ánh sáng chiếu vào. Hiểu đơn giản, nó là một tế bào quang điện hoạt động dựa theo nguyên lý quang dẫn hay là một điện trở có thể thay đổi giá trị theo cường độ ánh sáng. 

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. 

Trên hình vẽ cho thấy có 2 kiểu ký hiệu quang điện trở trong mạch điện. Ký hiệu LDR được tạo ra dựa trên biểu tượng một điện trở được bao quang bởi một vòng tròn. Trong đó, 2 mũi tên để chỉ sự thay đổi theo ánh sáng.

Cấu tạo quang điện trở

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

• Phần dưới: Là các màng kim loại được liên kết với nhau thông qua các đầu cực. 

• Phần trên: Là linh kiện có khả năng tiếp xúc tối đa nhất với hai màng kim loại. Linh kiện sẽ được đặt trong hộp nhựa nhằm nâng cao khả năng tiếp xúc với ánh sáng đồng thời nắm được sự biến đổi của cường độ ánh sáng. 

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. Nếu điện trở thay đổi nghĩa là quang trở vẫn còn sống, nếu điện trở k hoạt động thì quang 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

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

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

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.