Giải chuyên đề Công nghệ 10 Cánh diều Bài 7: Cảm biến trong ngôi nhà thông minh có đáp án
8 câu hỏi
Khi sử dụng cảm biến điều khiển chiếu sáng trong ngôi nhà thông minh, em có thể sử dụng loại cảm biến nào? Tại sao?
- Khi sử dụng cảm biến điều khiển chiếu sáng trong ngôi nhà thông minh, em sử dụng loại cảm biến ánh sáng.
- Giải thích: theo em, cảm biến ánh sáng đơn giản và thiết thực nhất.
Hãy cho biết các loại cảm biến thông dụng trong ngôi nhà thông minh và nêu một số ứng dụng của chúng.
- Phân loại
+ Theo nguyên lí làm việc
+ Theo tín hiệu đầu vào
+ Theo tính năng và ứng dụng
- Ứng dụng: đóng, tắt đèn chiếu sáng, điều chỉnh cường độ chiếu sáng trong nhà ngoài sân, hệ thống đóng mở rèm,.
Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị cảm biến ánh sáng CdS?
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị cảm biến ánh sáng CdS:
* Cấu tạo:
+ Tế bào quang dẫn CdS
+ Mạch điện tử
+ Bộ chuyển đổi
+ Điện áp ra
* Nguyên tắc hoạt động:
- Cường độ ánh sáng thay đổi sẽ làm thay đổi điện trở của tế bào quang dẫn:
+ Trời tối: tế bào quang dẫn có điện trở rất lớn.
+ Trời sáng: tế bào quang dẫn có điện trở suy giảm nhanh.
- Giá trị điện trở trên tế bào quang dẫn qua mạch điện tử và bộ chuyển đổi sẽ có giá trị điện áp ra tương ứng.
Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị cảm biến nhiệt độ sử dụng diode.
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị cảm biến nhiệt độ sử dụng diode.
* Cấu tạo:
+ Cảm nhận nhiệt độ
+ Mạch điện tử
+ Bộ chuyển đổi
+ Điện áp ra tương ứng theo nhiệt độ
* Nguyên tắc hoạt động:
- Nhiệt độ thay đổi sẽ làm thay đổi điện áp trên diode:
+ Nhiệt độ cao thì điện áp trên diode nhỏ.
+ Nhiệt độ giảm thì điện áp trên diode tăng.
- Giá trị điện áp trên diode qua mạch điện tử và bộ chuyển đổi có điện áp ra tương ứng.
Em hãy cho biết cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị cảm biến độ ẩm điện trở.
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị cảm biến độ ẩm điện trở.
* Cấu tạo:
+ Điện trở
+ Mạch điện tử
+ Bộ chuyển đổi
+ Điện áp ra tương ứng theo độ ẩm.
* Nguyên tắc hoạt động:
- Khi độ ẩm thay đổi thì điện trở cảm biến độ ẩm thay đổi:
+ Độ ẩm cao thì điện trở thấp
+ Độ ẩm thấp thì điện trở lớn.
- Giá trị điện trở trên cảm biến qua mạch điện tử và bộ chuyển đổi thì điện áp ra của thiết bị cảm biến độ ẩm có giá trị tương ứng.
Nêu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị cảm biến hồng ngoại thụ động và chủ động. So sánh sự khác nhau giữa hai loại cảm biến này.
* Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị cảm biến hồng ngoại thụ động và chủ động:
| Thiết bị cảm biến hồng ngoại thụ động | Thiết bị cảm biến hồng ngoại thụ động |
Cấu tạo | + Tế bào quang dẫn PbS + Mạch điện tử + Bộ chuyển đổi + Điện áp ra | + Tế bào quang dẫn PbS + Mạch điện tử + Bộ chuyển đổi + Điện áp ra |
Nguyên tắc hoạt động | Sử dụng cảm biến hồng ngoại PbS, chỉ có bộ phận thu bức xạ hồng ngoại từ người hoặc đồ vật có nguồn nhiệt di chuyển vào phạm vi phát hiện. | Đèn LED hồng ngoại tạo ra ánh sáng có bước sóng hồng ngoại và bộ phận thu bức xạ hồng ngoại phản xạ về, bao gồm đèn LED hồng ngoại và hồng ngoại thụ động, được sử dụng với khoảng cách xa. |
* Sự khác nhau giữa thiết bị hồng ngoại thụ động và chủ động:
- Thiết bị hồng ngoại thụ động: Sử dụng với khoảng cách gần: từ 1 – 3 m
- Thiết bị hồng ngoại chủ động: Sử dụng với khoảng cách xa: từ 3 – 40m
Lựa chọn một trong bốn loại cảm biến trên cho ứng dụng chiếu sáng cho ngôi nhà thông minh và nêu nguyên tắc hoạt động.
Ứng dụng cảm biến ánh sáng cho ngôi nhà thông minh và nguyên tắc hoạt động:
- Cường độ ánh sáng thay đổi sẽ làm thay đổi điện trở của tế bào quang dẫn:
+ Trời tối: tế bào quang dẫn có điện trở rất lớn.
+ Trời sáng: tế bào quang dẫn có điện trở suy giảm nhanh.
- Giá trị điện trở trên tế bào quang dẫn qua mạch điện tử và bộ chuyển đổi sẽ có giá trị điện áp ra tương ứng.
Hãy chia sẻ những hiểu biết của em về các loại cảm biến trong ngôi nhà thông minh với người thân trong gia đình.
Em chia sẻ hiểu biết của bản thân về cấu tạo các loại cảm biến trong ngôi nhà thông minh:
* Cấu tạo cảm biến ánh sáng:
+ Tế bào quang dẫn CdS
+ Mạch điện tử
+ Bộ chuyển đổi
+ Điện áp ra
* Cấu tạo cảm biến nhiệt độ:
+ Cảm nhận nhiệt độ
+ Mạch điện tử
+ Bộ chuyển đổi
+ Điện áp ra tương ứng theo nhiệt độ
* Cấu tạo cảm biến độ ẩm:
+ Điện trở
+ Mạch điện tử
+ Bộ chuyển đổi
+ Điện áp ra tương ứng theo độ ẩm.