Tìm hiểu sơ đồ và nguyên lí hoạt động của một mạch điện có cảm biến sử dụng điện trở phụ thuộc ánh sáng.

3. ĐIỆN TRỞ PHỤ THUỘC ÁNH SÁNG

Luyện tập: Tìm hiểu sơ đồ và nguyên lí hoạt động của một mạch điện có cảm biến sử dụng điện trở phụ thuộc ánh sáng.

Bài Làm:

Do điện trở của LDR thay đổi theo cường độ sáng nên nó được sử dụng để làm cảm biến ánh sáng. Để chuyển tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu điện, ta mắc mạch điện: điện trở R0 nối tiếp với LDR, trong đó U và R0 có giá trị không đổi. Khi điện trở R của LDR thay đổi thì hiệu điện thế UAB cũng thay đổi, hiệu điện thế này được sử dụng để điều khiển mạch điện thứ hai.

Một module mạch cảm biến ánh sáng hoạt động như sau: Khi có ánh sáng từ ngoài chiếu vào bề mặt LDR, cảm biến tiếp nhận ánh sáng và cho ra giá trị 0 V hoặc 3,3 V (5 V) tương ứng với trường hợp cảm biển được đặt ngoài sáng hoặc trong tối.

Loại cảm biến sử dụng LDR cho tín hiệu ổn định và có độ chính xác cao, do đó được ứng dụng phổ biến trong đời sống hằng ngày như: trong mạch dò sáng tối để đóng ngắt đèn chiếu sáng; trong mạch báo trộm (nếu quá trình nhận ánh sáng của cảm biến bị gián đoạn nghĩa là có vật thể đã lướt ngang vùng mà ta cần quan sát); trong việc điều khiển độ sáng màn hình của điện thoại thông minh, máy tính xách tay, máy tính bảng; trong máy đo cường độ sáng;...

Xem thêm Bài tập & Lời giải

Trong: Giải chuyên đề Vật lí 11 Chân trời Bài 8 Cảm biến và bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Nhà thông minh (Smart Home) là nhà được thiết kế để người dùng có thể kiểm soát các chức năng như bảo mật, nhiệt độ, ánh sáng,... nhờ các thiết bị được điều khiển tự động. Một trong các thiết bị đóng vai trò quan trọng để điều khiển tự động là các cảm biến. Vậy, cảm biến là gì và nguyên tắc hoạt động của chúng ra sao? Nếu tín hiệu từ cảm biến quá nhỏ, không đủ để hệ thống hoạt động thì phải xử lí như thế nào?

Xem lời giải

1. DỰ ÁN NGHIÊN CỨU

Hình thành kiến thức mới: Các hoạt động nào sau đây có thể sử dụng cảm biến? Chỉ ra loại cảm biến có thể sử dụng.

a) Bật đèn khi cường độ sáng của không gian xung quanh đèn giảm đến một giá trị đã được cài đặt trước.
b) Mở cửa sau khi xác nhận người đang đứng trước cửa thuộc danh sách được vào nhà.
c) Thông báo sự xuất hiện cháy nổ, khói, rò rỉ ga trong nhà.
d) Thông báo sự xuất hiện của người lạ trong nhà.
e) Đóng mở cửa giếng trời.
f) Mở hệ thống tưới nước cho cây khi độ ẩm của đất giảm đến một giá trị đã được cài đặt trước.

Xem lời giải

2. CẢM BIẾN (SENSOR)

Hình thành kiến thức mới 1: Vì sao cảm biến khoảng cách sử dụng sóng siêu âm có thể phát hiện được sản phẩm bị móp, méo hoặc nứt trên băng chuyền?

Xem lời giải

Hình thành kiến thức mới 2: Tìm hiểu đặc điểm của máy xác định tốc độ từ xa dùng tia laser và so sánh với máy xác định tốc độ dùng sóng radar.

Xem lời giải

Hình thành kiến thức mới 3: Tìm hiểu và trình bày cấu tạo của diode quang trong cảm biến ánh sáng.

Xem lời giải

Luyện tập: Trong nhà máy sản xuất nước giải khát có ga, để đảm bảo quy tắc an toàn, ta phải kiểm soát được nhiệt độ máy trong quá trình pha chế nguyên liệu, theo dõi lưu lượng và áp suất khí CO2 do máy pha chế đồ uống tạo ra và mực nước giải khát được bơm vào trong chai. Hãy thảo luận nhóm để phân loại các cảm biến đo nhiệt độ, áp suất, lưu lượng và mức chất lỏng hay rắn trong bình chứa được sử dụng trong công nghiệp theo nguyên tắc hoạt động, phạm vi sử dụng và hiệu quả kinh tế.

Xem lời giải

4. CẢM BIẾN SỬ DỤNG ĐIỆN TRỞ NHIỆT

Hình thành kiến thức mới 1: Tìm hiểu một ứng dụng cụ thể của từng loại điện trở nhiệt PTC và NTC.

Xem lời giải

Hình thành kiến thức mới 2: Tìm hiểu và trình bày các mạch điện thông dụng có cảm biến sử dụng điện trở nhiệt.

Xem lời giải

5. BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN LÍ TƯỞNG

Hình thành kiến thức mới: Phác họa đồ thị tín hiệu đầu ra trong trường hợp tín hiệu đầu vào như Hình 8.11a được khuếch đại đảo dùng op-amp.

Xem lời giải

Luyện tập: Một op-amp có hệ số khuếch đại K=1 000 000 được nối với nguồn một chiều 9V. Xác định giá trị của Ura trong các trường hợp Uvào bằng:

a) 4 $\mu V$

b) 4 V

c) -4 V

Xem lời giải

BÀI TẬP

Bài tập: Tìm hiểu và trình bày ứng dụng thực tiễn của một số loại cảm biến như: cảm biến nhiệt độ, cảm biến khói.

Xem lời giải

Lớp 11 | Để học tốt Lớp 11 | Giải bài tập Lớp 11

Giải bài tập SGK, SBT, VBT và Trắc nghiệm các môn học Lớp 11, dưới đây là mục lục các bài giải bài tập sách giáo khoa và Đề thi chi tiết với câu hỏi bài tập, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và 2 (đề kiểm tra học kì 1 và 2) các môn trong chương trình Lớp 11 giúp bạn học tốt hơn.