Cảm biến ánh sáng là gì? Có tác dụng gì với các thiết bị thông minh?

Cảm biến ánh sáng được phát triển dựa trên nguyên lý hiệu ứng quang điện của chất bán dẫn. Nó có thể được sử dụng để phát hiện cường độ của ánh sáng xung quanh hoặc sự khác biệt về ánh sáng giữa các bề mặt có màu khác nhau. Ngoài ứng dụng phổ biến trên điện thoại thông minh, cảm biến này còn có thể được áp dụng vào các dự án khác bao gồm đèn thông minh, hệ thống liên lạc bằng laser...

Cảm biến là gì?

Theo nghĩa rộng, cảm biến là một thiết bị điện tử có khả năng phát hiện và phản hồi một số loại đầu vào từ môi trường vật lý thông qua chuyển đổi các phép đo thành tín hiệu có thể nhận biết được. Cảm biến thường bao gồm phần tử cảm biến, phần tử chuyển đổi, mạch đo lường và nguồn điện phụ.

Xem thêm: Smarthome là gì? Nó có ưu điểm và khuyết điểm gì?

Cảm biến ánh sáng là gì?

Cảm biến ánh sáng là một thiết bị quang điện chuyển đổi năng lượng ánh sáng (​photon) thành tín hiệu điện cho dù đó là ánh sáng nhìn thấy được hay tia hồng ngoại. Nó chủ yếu được chia thành 4 loại bao gồm cảm biến ánh sáng xung quanh - cảm biến ánh sáng hồng ngoại - cảm biến ánh sáng mặt trời - cảm biến ánh sáng cực tím. Loại cảm biến này chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực điện tử và hệ thống chiếu sáng thông minh.

Cảm biến ánh sáng hoạt động như thế nào?

Cảm biến ánh sáng thực chất hoạt động theo nguyên lý của hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện dùng để chỉ hiện tượng một số chất đặc biệt có thể chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện sau khi hấp thụ ánh sáng. Hiệu ứng này có thể được chia thành hai loại: hiệu ứng quang điện ngoài và hiệu ứng quang điện trong.

Hiệu ứng quang điện trong xảy ra bên trong vật liệu. Khi ánh sáng chiếu vào vật liệu đó, điện trở suất bên trong vật liệu sẽ bị thay đổi nên sinh ra suất điện động. Mặt khác, hiệu ứng quang điện ngoài được hiểu đơn giản là khi có sự chiếu xạ của ánh sáng thì các hạt điện tử có thể được phát ra từ bên trong vật liệu để tạo ra điện.

Xem thêm: 7 thiết bị cần thiết cho nhà thông minh mà bạn nên mua

Cảm biến ánh sáng hoạt động trên smartphone ra sao?

Cảm biến ánh sáng trong điện thoại thông minh là cảm biến ánh sáng xung quanh. Cảm biến này chủ yếu bao gồm hai thành phần là máy chiếu ánh sáng và bộ thu ánh sáng. Chấm trắng bên cạnh camera trước đóng vai trò như một thấu kính tập trung ánh sáng trong môi trường và truyền đến bộ thu thông qua máy chiếu.

Theo hiệu ứng quang điện, bộ thu ánh sáng có thể chuyển đổi các tín hiệu ánh sáng khác nhau thành các tín hiệu điện tương ứng, sau đó tiếp tục xử lý chúng thành các hành động và điều khiển khác nhau bên trong điện thoại thông minh.

Một tấm phim để chặn tia hồng ngoại thường được gắn vào chip của cảm biến ánh sáng xung quanh để loại bỏ sự can thiệp của ánh sáng hồng ngoại. Nhờ vậy, các thiết bị điện tử như điện thoại di động và máy tính bảng có thể phát hiện chính xác cường độ ánh sáng trong môi trường. Khi màn hình tiêu thụ quá nhiều điện năng, cảm biến ánh sáng cũng có thể tự động giảm độ sáng màn hình để kéo dài thời gian sử dụng pin.

Xem thêm: IoT là gì? Mọi thứ bạn cần biết về Internet of Things

Các ứng dụng trong thực tế của cảm biến ánh sáng

Cảm biến ánh sáng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Một số ví dụ điển hình như sau:

• Điều chỉnh đèn nền của các thiết bị điện tử như TV, màn hình máy tính, đèn nền LCD, điện thoại di động, máy ảnh kỹ thuật số, máy tính bảng...
• Kiểm soát tiết kiệm năng lượng cho các thiết bị như màn hình quảng cáo ngoài trời, thiết bị chiếu sáng cảm ứng, đồ chơi...
• Dụng cụ và máy đo chuyên dụng để đo cường độ ánh sáng xung quanh môi trường.
• Thay thế điện trở quang truyền thống, điốt quang, bóng bán dẫn quang để tạo ra các sản phẩm thân thiện với môi trường hơn.
• Hệ thống chiếu sáng thông minh để tự động điều khiển thiết bị chiếu sáng, tạo ra mức độ chiếu sáng phù hợp với không gian xung quanh và tạo sự thoải mái cho người dùng cũng như tiết kiệm năng lượng.

Có thể bạn quan tâm:

• Cảm biến chuyển động là gì? Những điều bạn chưa biết về cảm biến chuyển động trong thiết bị thông minh
• Cảm biến cửa là gì? Mọi thứ bạn cần biết về cảm biến cửa trong nhà thông minh