Датчик света для уличного освещения схема: датчик освещенности для включения света, фотоэлемент для уличного освещения, схема при наступлении темноты своими руками — Концессии и государственно-частное партнерство в ЖКХ

Содержание

схемы подключения, самостоятельное изготовление и пошаговая инструкция монтажа. Датчик освещения Датчик света для освещения

По принципу работы, датчик освещения устроен так : фоточувствительный элемент, который установлен в датчики, способен изменять свое сопротивление , в зависимости от освещения. В виде этого элемента, обычно выступает фоторезистор.

Потом, в действие вступает схема калибровки, через которую сигнал от фоторезистора переходит на транзистор.

В цепи транзистора имеется реле. Транзистор, с помощью реле замыкает сеть и лампа или прожектор, который подключен к сети, начинает светиться. В статье, принцип работы, будет описан более подробно.

Как подключить датчик освещения.

Стоит отметить, что схема подключения датчика освещения, идентична схеме подключения датчика движения.

Правильный монтаж датчика освещения.

Конечно, подключить и настроить дело не трудно, куда труднее, определить правильно место для установки датчика. Рассказывал мне знакомый историю, как у него в районе уличный фонарь, то включался, то выключался.

А после наступления полной темноты на улице, он, наконец, начинал нормально работать. Знаете, в чем было дело?

Датчик освещенности установили прямо под фонарь. Из-за этого, при наступлении темноты, он включал фонарь, распознавал, что светло и выключал. Подобная ситуация может случиться у всех. Но, чтобы такого не было, нужно не устанавливать датчики освещенности, рядом с источником света.

Настройка датчика движения.

Когда будете калибровать датчик, то используй черный мешочек, он идет в комплекте.

Единственное, что можно настроить у этого датчика, это регулятор освещенности. Им можно установить уровень, когда будет срабатывать реле. Подробности регулировки и настройки описываются ниже.

Датчик освещенности LXP-01, можно отнести к простейшим. Он не дает возможности ничего в нем изменить и настроить. Существуют более продвинутые датчики, в них можно настроить задержку срабатывания.

Внешний вид датчика движения.

Датчик LXP-02.

Назначения выходов датчика:

1. Красный нужен для подведения нагрузки

2. Синий, может быть зеленым, это ноль

3. Коричневый (черный) — датчик питания.

Если убрать белый корпус, то под ним увидим схему датчика, расположенную на печатной плате.

Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп .

В датчике расположено реле DE3F-N-A на 24 VDC. Ток контактов 10А. Это значение определяет максимальную нагрузки, на которую способен датчик. То есть, 10 на 220, будет 2,2кВт. Точно также заявлено в инструкции.

Но мое мнение: к этому датчику, не стоит подключать больше 4 ампер. Все, что выше, только через промежуточный пускатель.

Фотография платы датчика движения.

Вот этим дорожки, со слоем припоя на них, именно они — чаще остальных горят при перегрузке, неправильно подключенного K3. Если такое произойдет, то заменять придется и реле.

По инструкции, датчик освещения LXP-03 в состоянии коммутировать токи 25А. На плате указано, что ток реле 30А, скорее всего производители решили перестраховаться, и я, в этом плане, от них не далеко ушел. Решил ограничить ток на 16А.

Для освещения — это ещё и с запасом.

Ну и на десерт — все самое интересное:

Представленная схема взята именно с той платы, которая показана в начале статьи. Сейчас производитель активно улучшает и изменяет свое устройство, поэтому некоторые данные могут измениться.

В принципе, все одинаково:

Напряжение питания 220V поступает через ноль и клеммы. Ноль — N, клеммы — L.

Если вы измените местами фазу и ноль , или вообще выключите ноль, а не фазы, то ничего страшного не случится. Но делать это крайне не рекомендуется, безопасность ещё некто не отменял.

Выпрямляется напряжение при помощи диодного моста, 4 диода типа 1N4007. За фильтрование напряжения отвечает электролитический конденсатор, стабилизация происходит на уровне +22…24V, для этого, установлен стабилитрон типа 1N4748.

Оставшаяся часть схемы питается от постоянного напряжения. Устроена она следующим образом: На выходе резистивного делителя 68к — VR — Фоторезистор создается напряжение, которое полностью обратно идентично уровню освещения. То устройство, которым настраивается уровень срабатывания — это подстроечный резистор VR с сопротивлением 1 МОм.

Что именно ставят в такие схемы: фоторезистор или фотодиод — неизвестно. Вероятнее фоторезистор, но похожий фотодиод тоже может там стоять.

Если вы хотите экономно и эффективно расходовать электроэнергию, то крутите контролер по часовой стрелке до максимума, так датчик освещения будет срабатывать только при наступлении полной темноте. Выкрутив регулятор в обратную сторону, то будьте готовы кто тому, что свет будет включаться даже днем, если над вами нависнет большая туча.

Когда напряжение достигает определенного уровня, транзистор открывается и через коллектор начинает протекать ток, который активирует реле К1. Контактами реле включает нагрузку. Нагрузка подключается через вывод LOAD.

Для обозначения рабочего состояния загорается светодиод . Чтобы реле слишком часто не переключало датчик, например, от колеблющейся ветки дерева, на схеме установлен конденсатор 47 мкФ, который сглаживает все процессы.

Более мощная схема датчик освещения LXP-03:

Она идентична первой схеме в статье, отличия перечислю:

1. Схема питания в состоянии ограничивать напряжение в фазной цепи.

2. Тут диодный мост с фильтрами. Такой же и в предыдущей схеме, просто я не очень удачно её изобразил.

3. Вместо одного стабилитрона, как на первой схеме, тут их установлено два последовательно. Притом, напряжение осталось прежнее — +24В.

4. Здесь установлено более мощное реле, с соответственно более мощным током катушки. Также, здесь используется составная схема на два комплементарных транзистора.

Если вы знаете, как работает схема, то её будет легко отремонтировать.

Дополнительные функции в современных автомобилях делают вождение удобнее и безопаснее. Одной из таких опций является датчик света автомобиля. В статье расскажем о его устройстве и принципе работы.

Что такое датчик света в автомобиле

Другое название этой опции – датчик освещенности. Его устройство довольно простое. Представляет собой фотоэлемент, блок управления и небольшое реле. Сам элемент устанавливается в наиболее освещенном месте автомобиля, не подверженном загрязнению. Обычно над или под лобовым стеклом. Косвенно датчик освещенности можно отнести к системам безопасности. Водитель может просто забыть или проигнорировать необходимость включения фар при въезде в тоннель или другой затемненный участок. Система это сделает сама.

Датчик света в салоне

Фотоэлемент фиксирует изменение освещенности в пространстве. Если света недостаточно, то передается сигнал в блок управления, а затем реле включает ближний свет и габаритные огни. Если система фиксирует достаточную освещенность — то светотехника выключается.

Устройство датчика света

Конструкция компонента и всей системы довольно простое. Если такая опция присутствует в базовой комплектации автомобиля, то он располагается в специальной выемке перед лобовым стеклом. В корпусе датчика находится светодиод и светочувствительные элементы. Датчик соединен с блоком управления, реле и контактами включения габаритов и ближнего света.

Переключатель управления освещением нужно выставить положение AUTO, чтобы система работала в автоматическом режиме.

Переключатель системы освещения. Положение AUTO

Специальные фотодиодные фильтры распознают дневной и электрический свет. Очень удобно, например, при въезде в тоннель или крытую парковку. Также можно настроить время затухания фар после выключения зажигания или при нормальном освещении.

Виды датчиков света

Обычный сенсор освещенности

Если автомобиль не оснащен таким устройством, то его без труда можно установить самому. Стоит система недорого. Достаточно закрепить датчик, подключить реле и правильно соединить провода с электропроводкой автомобиля. Система будет исправно работать.

Встроенный датчик освещенности

Встроенные компоненты контроля освещенности идут в более дорогих комплектациях автомобилей. Как правило, набор их функций более широкий. Можно настроить систему на включение света в салоне, включение и выключение подсветки приборной панели.

Комбинированный датчик освещенности

Часто датчик света может быть объединен в одном устройстве с датчиком дождя. В этом случае он крепится в верхней части лобового стекла. Если с датчиком света все понятно, то в основе работы датчика дождя также лежат фотодиоды и фотоэлементы. Если на лобовое стекло попадают капли дождя, то проходящий свет преломляется по-другому и рассеивается на обратном пути. Фотоэлементы это улавливают и . При сильном дожде автоматически включаются и фары. Водители отмечают, что система работает корректно и правильно. Водителю не нужно включать стеклоочистители всякий раз, когда намокнет стекло. Фотоэлемент определяет уровень воды на стекле и интенсивность дождя и корректирует частоту взмахов стеклоочистителей самостоятельно. В некоторых моделях при дожде включается подогрев стекла, чтобы предотвратить его запотевание.

Как проверить работоспособность устройства

Данная опция очень удобна и водители к ней быстро привыкают. Не нужно беспокоиться о включении или выключении фар – система делает это сама. Но если система выйдет из строя, то автолюбитель может вовремя и не заметить поломки.

Проверить датчик освещенности очень просто. Достаточно накрыть его темным материалом или ветошью. Если все в порядке, то система воспримет это как ночь и включит свет и габаритные огни.

Каждый из нас мечтает, чтобы собственный дом был автоматизирован и для включения света или телевизора достаточно было просто войти в комнату. Если с бытовой техникой в плане автоматизации дела обстоят не очень, то с системой освещения все намного лучше.

И сегодня в доме или квартире можно с помощью специальных устройств относительно просто создать систему для автоматического освещения.

Наша статья расскажет вам, каким образом можно своими руками организовать в любом помещении дома качественную систему освещения, работающую в автоматическом режиме.

Автоматизация подсветки: преимущества и назначение

Создание системы для автоматического управления освещения в домашних помещениях является той мечтой, которая сегодня легко воплощается в жизнь с помощью специального оборудования. Такие системы в доме имеют следующие преимущества:

эффективное и комфортное управление работой осветительных приборов без непосредственного участия человека;
возможность установить автоматическое устройство системы управления света своими руками;
автоматическое включение света в темное время суток;
экономия на электричестве. Устройство (датчик движения, реле и т.д.), которое используется в той или иной ситуации, позволяет добиться разной степени экономии электроэнергии.

Автоматическая подсветка помещения

Стоит отметить, что системы автоматического освещения, применяемые внутри помещения, входят в понятие «умный дом» или «умный свет». Подключая такие системы, вы получаете возможность быстрого, комфортного и эффективного управления уровнем освещения в любом помещении дома, где установлена необходимая аппаратура.

В зависимости от того, какое устройство имеет тот или иной прибор (датчик, реле и т.д.), включение света может осуществляться следующим образом:

через регистрацию прибором в заданной области движения. Здесь устройство содержит специальный сенсор, улавливающий любые изменения в контролируемой области. Тут для выключения/включения освещения необходима установка датчика движения;
через звуковые эффекты. Например, для включения света нужно похлопать в ладони. Здесь нужен специальный звуковой выключатель;

через степень освещенности. В данной ситуации используется реле, устройство которого способно оценивать уровень освещенности в доме и при падении ее ниже определенного показателя, производить включение света.

Обратите внимание! Все перечисленные выше способы включения и выключения освещения в темное время суток могут использоваться как в доме, так и на улице. Но те аппараты, которые способны реагировать на звуковой сигнал, стоит устанавливать именно в помещениях, чтобы снизить риск ложного срабатывания.

В некоторых ситуациях можно даже комбинировать приборы, имеющие разное устройство, чтобы достичь максимально полной автоматизации системы автоматического включения света в любом помещении дома или квартиры.
Теперь рассмотрим более детально каждый тип аппаратов, применяемых для организации системы автоматического освещения.

Датчики движения – самый распространенный вариант

Чаще всего в доме система автоматического освещения организовывается путем установки датчиков движения. Такие приборы бывают самыми разнообразными:

инфракрасными. Являются самыми безопасными в плане длительной эксплуатации в жилых помещениях. Они проводят оценку изменений теплового сигнала и при обнаружении разницы между посланным и принятым сигналом могут включать или выключать свет в комнате;

Инфракрасный датчик движения

микроволновой и ультразвуковой датчик. Такие изделия чаще используются для автоматизации системы освещения на улице. Это связано с тем, что микроволновое управление светом, особенно при длительном использовании, может негативно сказываться на состоянии здоровья людей. Принцип работы микроволнового и ультразвукового датчика практически аналогичен. Разница заключается только в типе принимаемого и испускаемого сигнала: микроволны или ультразвук. Схемы организации таких устройств почти идентичны;

Микроволновой датчик движения

Комбинированный датчик

комбинированный датчик. Такое управление светом, как и инфракрасное, является наиболее оптимальным для дома. Устройство комбинированного датчика содержит два типа сенсора, которые анализируют сигналы в контролируемой области.

Обратите внимание! Комбинированные и инфракрасные датчики дают минимальное количество ложных срабатываний.

Для правильной работы прибора нужны схемы подключения, которые обычно предоставляются производителями и находятся либо в инструкции к прибору, либо нанесены на бок упаковки. Схемы подключения могут иметь разный вид. Все зависит от модели прибора, с помощью которого планируется организовывать управление светом.
Монтаж датчиков движения возможен в любых помещениях дома, включая ванную комнату и туалет. Свет в такой ситуации будет включаться при вхождении человека в комнату, и выключаться при его выходе.
Кроме этого подобные устройства часто комбинируют с таким элементом, как автоматический выключатель света. Он может дополнять и другие типы устройств данной системы.

Умный выключатель — хлопаем в ладоши

Умный выключатель

Еще одним довольно оригинальным, но, тем не менее, популярным способом включения света в помещении является установка выключателя, реагирующего на хлопки ладонями.

Такое устройство оснащено микрофоном, для которого характерна высокая избирательность. Этот микрофон способен различать определенный звук и отделять его от других звуковых колебаний. Кроме этого, умный выключатель оснащен специальной автоматикой, которая способна анализировать полученный звуковой спектр и вычленять из него необходимый сигнал.

Обратите внимание! Умный выключатель может реагировать не только на хлопок ладоней, но и на специальное слово. При желании в качестве сигнала можно использовать любую вариацию звуковых колебаний. Здесь главное грамотно все настроить.

Для установки такого выключателя также используют специальные схемы. Это нужно обязательно учитывать при монтаже аппарата в доме.
Использовать выключатель лучше всего в таких комнатах, как спальня, гостиная, кухня, коридор. А вот для ванной комнаты с туалетом умный выключатель не подойдет.

Фотореле и их роль в системе автоматической подсветки дома

Фотореле

Все устройства, которые применяются для организации в доме автоматической системы подсветки, могут в той или мере реагировать на степень освещенности. Но есть специальные изделия, которые реагируют на уровень естественной подсветки. Это реле разных модификаций.

Управление светом здесь происходит при снижении уровня естественного света ниже установленного показателя. Для того чтобы управление было правильным, реле такого плана нужно устанавливать, используя правильные схемы. Реле устанавливается в осветительный прибор. Только после этого управление будет доступно. Поэтому, если неправильно подключить хотя бы один провод, реле не будет функционировать как нужно.

Схема подключения фотореле

Вместе с тем стоит отметить, что при организации системы автоматического освещения внутри жилого сооружения, фотореле или другие его модификации используются редко. Чаще они входят в систему наружной подсветки, где их размещение будет наиболее актуальным и эффективным. Здесь, как правило, используется фотореле, которое имеет вид датчика. Он имеет определенную чувствительность к световым лучам. Попадая на реле, солнечные лучи способствую переходу устройства в режим изолятора. А вот в темное время суток, когда световой поток ослабевает, реле преобразуется в проводник. В результате такого преобразования происходит включение света ночью и вечером. Запитка прибора идет от электросети дома.

Заключение

Для того чтобы организовать в доме качественную и эффективную систему автоматического включения света, можно использовать три группы устройств. Каждая из них обладает своими преимуществами и недостатками, которые следует учитывать при выборе для дома. Есть некоторые приборы (микроволновые датчики движения), длительная работа которых вблизи людей недопустима по причине нанесения значительного вредя здоровью. И эта статья поможет вам сделать взвешенный выбор в пользу того или иного вида автоматического прибора для освещения жилых комнат.

Как подобрать и установить датчики объема для автоматического управления светом

Данные устройства предназначены для включения или отключения освещения на улице, основной особенностью является автоматическое управление этим процессом.

Могут также называться:

Сумеречное реле.
Датчик света или освещения.
Сумеречный выключатель.
уличным освещением.

Вне зависимости от приведенных названий, все они по своей сути являются одним и тем же приспособлением, с одинаковыми функциями и предназначением.

Среди главных особенностей можно выделить следующие нюансы:

Подавляющее большинство современных разновидностей являются программируемыми приборами с возможностью запоминания заданных параметров для изменения времени включения датчиков в зависимости от времени года и настройки других характеристик.
Несмотря на то , что датчики предназначены для автоматического включения и отключения, на них имеется специальный тумблер или кнопка, позволяющие осуществлять ручное управление прибором.
Ряд современных моделей наделен таймером , который позволяет автоматически включаться и отключаться не только в зависимости от окружающей обстановки, но и в соответствии с установленным временем.
Все современные разновидности изготавливаются в специальном защитном корпусе из пластика, который изначально имеет возможность крепежа на поверхность стены или обратную сторону осветительного прибора.
В случаях , если мощность светильников превышает соответствующий показатель датчиков освещения, то их эксплуатация все равно возможна, но в таком случае коммутация в электросеть должна происходить только через специальные пускатели магнитного типа или контактор, обладающий соответствующими параметрами.
Если в приспособление дополнительно вмонтирован датчик , реагирующий на движения объектов, то установку необходимо осуществлять, учитывая обеспечиваемый кругозор окружающей территории.
Имеется возможность подключения сразу целого ряда светильников на одну выходную группу фотореле, в этом случае должна быть задействована параллельная схема подключения.

Устройство и принцип работы

Классическое устройство подобных датчиков выглядит следующим образом и включает основные составляющие части:

Фотоэлемент , способный распознавать и реагировать на степень естественного освещения в месте, где был установлен датчик.
Сумеречный фотовыключатель , обеспечивающий автоматическое функционирование.
Реле времени для обеспечения настройки соответствующих параметров.
Усилитель сигналов.
Ступень переключения.
Потребитель электроэнергии , которым может являться любая современная разновидность ламп.

Принцип, по которому происходит функционирование датчиков уличного освещения, достаточно прост и заключается в следующем:

Светочувствительная деталь , обязательно входящая в конструкцию, меняет показатель своего сопротивления, если было зафиксировано какое-либо изменение в параметрах интенсивности окружающего освещения. Обычно эту функцию выполняет специальный резистор или фотодиод, также могут быть задействованы особые разновидности или тиристоров.
От фотоэлемента , через схему регулировки, передается специфический сигнал, который направлен на вход транзистора.
Транзистор оснащен реле , которое расположено в нагрузочной сети, после получения сигнала его контакты начинают процесс коммутации заданных пользователем нагрузок на источник света.

Иными словами, функционирование датчика происходит по тем же принципам, что и работа стандартного выключателя, только осуществляется оно в автоматическом режиме.

Виды уличных датчиков

Все подобные устройства можно классифицировать по разным признакам, но основное деление осуществляется по способам управления :

Приспособления , осуществляющие абсолютно все действия в автоматическом режиме в зависимости от изменений окружающего освещения.
Приспособления , наделенные возможностью принудительного выключения.
Приспособления , обладающие функцией сбережения расходуемой энергии в ночное время суток.
Программируемые приспособления , в которых параметры функционирования и все настройки задаются пользователем в ручном режиме.

Также, все датчики вне зависимости от способа управления можно классифицировать по типу нагрузки :

Устройства , предназначенные для работы с обычными лампами накаливания на 220В, а также галогеновой разновидностью ламп на 220В или на 12В, функционирующих при помощи электронного или обмоточного .
Устройства , предназначенные для работы с или разновидностями ламп и со светодиодными источниками света.

Существует схожая классификация, разделяющая датчики по максимально возможной мощности нагрузки:

Выдерживающие не более 1000 Вт.
Выдерживающие не более 2000 Вт.
Выдерживающие максимальное значение равное 3000 Вт.

Последним вариантом классификации является деление всех датчиков по возможному типу монтажа:

Устройства , предназначенные для внутренней установки. Подразумевается, что такие датчики монтируются внутрь электрощита при помощи стандартной DIN рейки.
Накладные разновидности , предполагающие внешнюю установку. Вся конструкция устройства при этом будет расположена на поверхности стены.
Приспособления , которые имеют выносной фотоэлемент для определения уровня внешнего освещения.

Важно знать, что все подобные устройства также имеют и различную защиту от влаги, на открытых уличных пространствах допускается установка только тех приборов, которые имеют уровень защиты IP44 или IP54.

Применение, плюсы и минусы использования

Область применения у подобных приборов довольно широкая, чаще всего они используются в следующих целях:

Автоматическое включение уличного света в наиболее темных местах.
Осуществление подсветки фасадов различных построек.
Освещение дачных участков в вечернее и ночное время.
Увеличение зоны видимости систем видеонаблюдения в позднее время или в затемненных местах.
Проведения освещения во дворы жилых районов.

Использование фотореле в последнее время становится все более популярным, и подобные системы постепенно получают все более широкое распространение, это обусловлено следующими значимыми преимуществами:

Самостоятельное включение и возможность ручного регулирования параметров данного процесса, является выгодным в финансовом плане, поскольку позволяет осуществлять экономию при оплате счетов за расходуемую электроэнергию.
Существуют некоторые разновидности подобных приспособлений, например, обладающие встроенным в конструкцию фотоэлементом, которые отличаются довольно простой схемой установки и подключения. Это позволяет самостоятельно организовывать монтаж устройства без привлечения к этому процессу квалифицированных специалистов.
Некоторые модели снабжены таймерами , это увеличивает их стоимость, но позволяет осуществлять значительную экономию в ходе эксплуатации, поскольку индивидуальный режим позволяет автоматически включать освещения только в те моменты, когда в этом есть необходимость.
Автоматическое выполнение прибором всех необходимых действий. При этом, ряд более сложных современных моделей позволяет запускать освещения только в случае, если устройство фиксирует какие-либо движения. Это происходит благодаря наличию в конструкции специальных датчиков.
Повышение уровня безопасности , поскольку автоматически включенное освещение создает иллюзию присутствия людей и способно отпугнуть злоумышленников.

Какими-либо существенными недостатками подобные приспособления не обладают, если не считать тот факт, что они потребуют некоторых расходов. Однако, учитывая все преимущества и удобство подобных систем, этот минус является незначительным, а фотореле своей работой компенсирует все траты.

Пошаговая инструкция подключения

Перед началом проведения каких-либо работ, необходимо ознакомиться с сопутствующей технической документацией, поскольку там должна быть приведена схема подключения приспособления. Это является важным условием, так как особенности данного процесса зависят от разновидности датчика, его возможностей и наличия дополнительных элементов.

Универсальных схем, которые одинаково подходили бы для всех устройств подобного типа, не существует.

Однако, фактически во всех случаях, выводы реле представляют собой 3 провода, обладающие разной цветовой маркировкой, она соответствует следующим обозначениям:

Черный проводник является фазой.
Зеленый проводник является нулем.
Красный проводник является фазой, которая коммутируется на источник освещения.

Предварительно нужно установить на стене распределитель, в котором будет осуществляться соединение проводников.
Подключить устройство в соответствии со схемой, которая изображена на нем самом или в технической документации, которая шла в комплекте с прибором. Для крепежа потребуется использовать специальный кронштейн, который монтируется в место, где на датчик будут попадать прямые солнечные лучи.
Произвести коррекцию системы можно при помощи регулятора, это поможет настроить его реакцию на изменения условий освещенности.
Монтаж самого регулятора осуществляется на внешней части устройства, обычно ему соответствуют следующие технические характеристики: чувствительный диапазон равен 5-10 Люкс; мощность равна 1-3 кВт, а параметры максимально допустимого тока 10А.
Если приспособление было установлено внутри электрощита , куда не имеют доступа солнечные лучи, а также обладает довольно сложной конструкцией, то сам датчик и переключатель монтируются по отдельности, соединить оба элемента необходимо с помощью специальных кабелей.

Если имеется внешний фотоэлемент , то его необходимо расположить таким образом, чтобы избежать прямого попадания света от подключаемого светильника, иначе устройство не будет правильно функционировать.
Для осуществления проверки правильности подключения системы, потребуется подсоединение пускателя к электросети, это поможет убедиться, срабатывает ли фонарь.

Широкий ассортимент моделей подобных устройств, обладающих различными возможностями, зачастую усложняет процесс выбора.

Для того, чтобы он был осуществлен правильно, рекомендуется учесть следующие факторы:

Условия , в которых будет использоваться данное приспособление. Например, для частных дачных участков хорошо подходят датчики, наделенные возможностью настройки порогов срабатывания, чтобы уменьшить объемы потребляемой электроэнергии. Иногда рационально использовать приборы с таймером, которые позволяют создать расписание их работы на год вперед.
Совместимость имеющихся светильников и приобретаемого датчика по техническим параметрам. Важно не только чтобы они подходили по нагрузке и потребляемой мощности, но и чтобы у приспособления имелось около 15-20% запаса мощности.
Ценовой диапазон. Многие устройства обладают рядом дополнительных функций, например, возможностью срабатывания при фиксации движения. Поскольку они влияют на итоговую стоимость прибора, необходимо заранее подумать насколько все возможности датчика будут востребованы, чтобы не переплачивать за него лишние деньги.

Обзор моделей

Для наглядной демонстрации подобных устройств, будет проведен небольшой обзор ряда моделей:

Фотореле ФР-7

Датчик освещения LXP-02 и LXP-03. Монтаж

В статье рассмотрим вопросы монтажа и подключения датчика освещенности. Также приведены электрические схемы наиболее популярных моделей датчиков света.

Напоминаю, что это устройство широко применяется в сфере домашней автоматики для включения/выключения электрического освещения в зависимости от уровня освещенности на улице. Названия могут быть разные – датчик света, датчик освещенности, светоконтролирующим выключателем или фотореле, но суть одна.

Подробно о таком датчике я рассказал в первой части статьи – . Там подробно рассмотрено его устройство, работа и характеристики.

Поэтому – сразу перехожу к делу:

Подключение датчика освещенности

Приведу три варианта схемы подключения, все они идентичны, разница только в способе отображения.

1. Схема по аналогии с датчиком движения

Схема подключения датчика освещенности полностью совпадает со . Отличается только “начинка” датчиков.

Схема взята из статьи про датчик движения, ссылка выше.

2. Схема подключения датчика света из инструкции

Вот как схема подключения датчика света приведена в инструкции:

Датчик освещения LXP. Схема подключения из инструкции

3. Подключение на основе фото датчика

Для тех, кто любит, чтобы всё было “на пальцах”, привожу такую картинку:

Небольшое пояснение по схемам подключения:

На коричневый провод приходит фаза.
На синий провод подключается ноль.
На красный провод подключается нагрузка (первый вывод светильника).
Второй вывод светильника подключается к нулю (туда же, куда и синий провод датчика)

Стоит добавить, что датчики света могут быть подключены так же, как и обычные выключатели – последовательно и параллельно, если есть необходимость. Пример можно увидеть в статье про .

Итак, с подключением разобрались, теперь

Монтаж датчика освещения

Казалось бы, чего тут премудрого? Прикрутил (см.картинку в начале статьи), подключил, настроил, и всё! Но бывает, место установки выбрано неудачно, и начинаются проблемы.

У нас на улице одно время уличные светильники вечером включались замысловато. Включатся, потухнут, опять включатся, и так с периодом около 1 минуты. Потом, с наступлением хорошей темноты, включались окончательно.

Почему так? Просто датчик освещения ошибочно был установлен в зону освещения включаемого фонаря. Получается: стало темно – датчик сработал – фонарь загорелся – стало светло – датчик выключился – стало темно… И так далее, замкнутый круг.

Настройка и калибровка

При настройке датчика освещенности важно использовать черный пакетик, который идёт в комплекте с датчиком. Этот пакетик служит для имитации ночи.

Кулечек для настройки датчика освещения

Из органов настройки в датчике освещенности – только регулятор уровня освещения (LUX). Он устанавливает уровень, про котором срабатывает внутреннее реле датчика.

Подробнее настройка уровня описывается в описании принципиальной схемы, ниже.

Есть простейшие датчики освещения (например, LXP-01), в котором вообще нет никаких регулировок. Есть продвинутые, где ещё есть регулятор времени задержки включения/выключения.

Ну, а теперь самое интересное –

Схемы датчиков освещения

Несомненно, для быстрого и легкого ремонта датчика освещенности нужна его схема, по которой сразу станет понятно, что куда подключено и как работает. Ниже привожу парочку схем датчиков и рекомендации по ремонту. Будут вопросы по ремонту – задавайте в комментариях.

Схема срисована именно с той платы, которая показана по ссылке в начале статьи. Стоит отметить, что производитель постоянно работает над улучшением своего устройства (цена/качество), поэтому схема может меняться.

Датчик освещения LXP-02. Схема электрическая принципиальная

Но принцип остается тот же:

Напряжение питания 220 Вольт поступает через клеммы L (фаза) и N (ноль).

Фазу и ноль можно “перепутать”, как в принципе можно (но не рекомендуется) выключать ноль, а не фазу в обычных выключателях. Страдает только безопасность и здравый смысл.

Напряжение выпрямляется диодным мостом (4 диода типа 1N4007), фильтруется (сглаживается) электролитическим конденсатором, и стабилизируется на уровне +22…24 Вольта стабилитроном типа 1N4748.

Далее постоянное напряжение питает остальную схему, которая работает так. На выходе резистивного делителя 68к – VR – Фоторезистор формируется напряжение, обратно пропорциональное освещённости. Подстроечный резистор VR с сопротивлением 1 МОм – это та самая “крутилка”, с помощью которой устанавливается желаемый уровень срабатывания.

Не факт, что в таких схемах ставят фоторезистор, может стоять и фотодиод, но принцип тот же.

Хотите экономить электроэнергию – ставьте максимальное сопротивление, крутите его по часовой (LUX- ), и он будет срабатывать тогда, когда будет уже совсем темно.

А хотите, чтобы освещение на улице включалось от малейшей тучки – крутите регулятор в другую сторону (LUX+ ).

При наступлении темноты освещенность падает, сопротивление фоторезистора растёт, напряжение на базе транзистора растёт. И достигает такого уровня, что транзистор открывается, через коллектор протекает ток, достаточный для включения реле КА . Реле своими контактами включает нагрузку, которая подключается через вывод LOAD .

При этом загорается светодиод, а конденсатор 47 мкФ в цепи базы сглаживает все процессы, чтобы реле слишком быстро не щёлкало, например, если его перекрывает ветка дерева, колеблющаяся от ветра.

В заключение – схема более мощной модели, LXP-03:

делаем датчик света своими руками, простое фотореле для уличного освещения и сумеречный выключатель

Один из важных компонентов автоматики в наружном освещении, наравне с детекторами движения (ДД) и таймерами, это фотореле (или световое реле, сумеречный выключатель, фотодатчик). Предназначением этого устройства является включение наружного освещения и не только, при приходе темноты, без вмешательства человека.

За счет ускорения темпов технического прогресса и промышленных объемов производства сегодня цена светового реле не «кусается». В этой публикации мы рассмотрим устройство фотореле и особенности его подключения, кроме того, вы узнаете, как изготовить световое реле собственными руками.

Сфера использования

В большинстве своем световое реле предназначается для включения и отключения уличного освещения в автоматическом режиме. Имеются и иные возможности использования, в частности, посредством светового реле можно отрегулировать запуск водяного насоса фонтана с утра, а остановку под вечер. Сфера использования светоуправляемых приборов чрезвычайно обширна, они позволят решать самые разные вопросы, не только сопряженные с освещением.

Логично использование сумеречного выключателя для управления осветительным оборудованием в общественных местах, парках, торговых и промплощадках, на автопарковках, дорогах.

Устройство не позабудет включить освещение в вечернее время и выключить поутру без вмешательства человека. Система на 100% самостоятельна.

В частном домовладении также применяют автоматическое освещение, но здесь существенную роль играет цена на электрическую энергию. Отнюдь не всегда необходимо, чтобы осветительные приборы во дворе светили целую ночь, тратя недешевое электричество.

Как правило, требуется, чтобы освещение включалось с приходом темноты на протяжении определенного времени, а затем выключалось. Или же освещение включается исключительно в темное время суток на непродолжительный отрезок времени при присутствии людей в освещаемой области, например, около отхожего места, автогаража. В подобных ситуациях актуальны устройства, оборудованные вспомогательными приборами в виде ДД либо таймера.

Разновидности устройств

С учетом предназначения и исполняемых обязанностей прибор регулировки света подразделяется на несколько ключевых типов.

С интегрированным фотоэлементом (датчиком освещенности)

Нередко подобные устройства консолидированы в общий узел с управляемым осветительным прибором и предназначаются для монтажа на улице. Наделены высокой степенью влаго-, пылезащиты, не меньше IP44.

Функционируют исключительно с тем прибором, в который интегрированы.

С выносным детектором освещенности

Электронный узел монтируется в шкаф, щиток либо устанавливается в ином огражденном от влияния неблагоприятных условий погоды месте, в связи с этим требования к уровню защиты оболочки IP понижены, хватает IP20. Датчик освещенности монтируется снаружи и соединяется посредством электропроводов с электронным узлом. Требования к IP датчику освещенности аналогичны уличному исполнению, не меньше IP44.

Разнесенная структура дает возможность формировать щиты автоматизации и управления уличным освещением, где сумеречный выключатель – это один из элементов комбинированной, многоуровневой схемы.

При подсоединении электроконтактов светового реле к электромагнитному аппарату либо мощному внешнему реле открывается возможность осуществлять управление нагрузкой большой мощности, в частности, в случае управления приборами освещения автопарковки, супермаркета или автомобильной дороги.

На разные уровни напряжения

Электропитание сумеречного выключателя может быть рассчитано на разные напряжения тока, 12, 24, 220, 380 Вольт. Имеются модификации с довольно обширным спектром питающих напряжений от 12 до 264 В. Образцы на невысокое напряжение 12 и 24 В могут функционировать в схемах с использованием других источников электрической энергии, солнечных батарей, ветроэлектрических установок с аккумуляторным сопровождением.

Видов устройств управления светом достаточно много. В числе их имеются как обыкновенные, с опцией включения/отключения, так и профессиональные. Профессиональные отличаются расширенным набором функций (встраиваемые таймеры, календарь событий, возможность управлять дежурным и основным освещением).

С целью упрощения настройки и контроля за функционированием системы приборы оборудованы экраном. Наличие энергетически независимой памяти позволяет запоминать установленные настройки.

Структура сумеречного выключателя

Ключевым компонентом светового реле является фотодетектор, в электросхемах могут использоваться транзисторы, диоды, фотосопротивление (фоторезистор), фотоэлементы. При перемене величины светового потока, падающего на фотоэлектрический элемент, меняются его характеристики, такие как электросопротивление резистора, перемена состояния электронно-дырочного перехода в полупроводниковых триодах и диодах, а также перемена напряжения на контактах фотоэлемента.

Затем сигнал обнаруживается усилителем и устройством сравнения (компаратором – в его роли можно задействовать операционный усилитель типа К140УД6, К140УД7 либо аналогичные) и осуществляется переключение двухтактного эмиттерного повторителя, переключая или отключая нагрузку.

В роли выходных элементов управления применяют реле или симметричный триодный тиристор. При подсоединении светового реле нужно ознакомиться с практическим руководством, особенно предельной мощностью выходного узла, уделить внимание виду лампочек освещения (диодные лампы, газоразрядные, накаливания).

Необходимо знать, что фотореле с тиристорным выходом не может функционировать с энергосберегающими лампочками, не предназначенными для этого, и монтируются в регулятор мощности лучистой энергии лампы. Этот аспект нужно принимать во внимание, чтобы не остаться со ставшими неработоспособными световым реле и лампочкой. Теперь разберем пару схем для сборки светового реле в домашних условиях своими силами.

Самостоятельная сборка

Исходя из того, какой вид светового реле вы избрали, будет определяться и схема его изготовления. Сейчас мы рассмотрим простую схему, по которой можно будет без каких-либо затруднений смонтировать прибор своими руками. В собственной основе фотореле имеет микросхему КР1182ПМ1. Если на улице светло, фоторезистор (фотодиод) VT1 засвечен. Протекающий через его p-n переход электроток закрывает внутри фазового регулятора симисторы. Вследствие этого симистор VS1 окажется закрыт, а лампочка EL1 не станет светиться.

Как только подходит вечер, происходит понижение освещенности фотодиода VT1. Вследствие этого уменьшается и электроток, проходящий через p-n переход. Это влечет за собой то, что в микросхеме открываются транзисторы. Они, как правило, содействуют открыванию симистора VS1 и включению лампочки.

Лишь потому, что схема изготовления подобного датчика не имеет пороговых компонентов, включение лампочки и ее отключение осуществляется размеренно. Помимо этого, большая чувствительность сумеречного выключателя дает возможность включаться осветительному прибору на всю силу исключительно при приходе глубоких сумерек.

Дабы уменьшить помехи в деятельности самодельного устройства, в схему необходимо добавить катушку индуктивности L1 и конденсатор C4.

В роли конденсатора нужно брать К73-16 либо К73-17 с напряжением не меньше 400 В. Равным образом можно применять конденсаторы К50-35. На теплоотвод с поверхностной платформой в 300 см2 нужно инсталлировать симистор VS1. Катушку индуктивности делаем из 2 склеенных ферритовых фильтров К38×24×7 (можете взять модель М2000НМ). Обмотку накручиваем в один слой, который должен состоять из 70 витков проволоки ПЭВ-2 с сечением в 0,82 миллиметра.

Грамотно собранное световое реле не имеет нужды в отладке. При возникновении потребности увеличить чувствительность в схему следует добавить еще один фотодиод. При его отсутствии можно сделать из старого транзистора МП 39 либо МП 42 – срезать у него оболочку напротив коллектора. При отладке непременно соблюдайте меры предосторожности, поскольку все элементы прибора будут пребывать под напряжением.

Второй метод сборки

Имеется и несколько иной метод. Тут сборка осуществляется на основе полупроводникового встроенного устройства Q6004LT (квадрак). В такой версии вам потребуются:

устройство Q6004LT;
фотодиод;
обыкновенный резистор.

Собранный прибор будет питаться от электросети в 220 В. Принцип действия этой схемы такой.

Свет создает на фотодатчике небольшое сопротивление. Одновременно на управляющем электроде устройства Q6004LT будет пребывать маленькое напряжение.
Квадрак останется закрытым. Вследствие чего сквозь него электроток проходить не будет.
Когда светосила уменьшится, на фотодиоде увеличится сопротивление, что будет способствовать резкой смене напряжения, подающегося на тринистор.
Повышение амплитудного значения напряжения до метки в 40 В влечет за собой открытие симистора. По цепи побежит ток, в итоге включится освещение.

Чтобы произвести настройки этой схемы, нужно использовать резистор. Его изначальное сопротивление должно быть 47 кОм, но сила сопротивления должна выбираться с учетом типа задействованного в электросхеме фотодиода. В роли фотодатчика можно применять следующие компоненты: СФ3-1, ФСК-7 либо ФСК-Г1.

Использование мощного устройства Q6004LT позволяет подсоединить к самодельному прибору нагрузку мощностью до 500 Вт. А применение в схеме вспомогательного теплоотвода даст возможность повысить мощность до 750 Вт. В будущем возможно использование квадрака, обладающего рабочими токами 6, 8, 10 либо 15 А.

Основные достоинства такой схемы сборки – это минимальное количество элементов, нет блока питания и возможность увеличения мощности. Вследствие этого сборка данного прибора в домашних условиях пройдет довольно скоро и без затруднений, даже когда этим займется новичок.

О том, как собрать фотореле своими руками, смотрите далее.

Где применяют датчик освещенности? Какой датчик света для уличного освещения выбрать? Принцип работы сумеречного выключателя и схема его подключения

С наступлением осени начинает сокращаться световой день.

Людям приходиться раньше включать электрическое освещение, расходовать на него больше электроэнергии.

Сейчас любой домашний мастер может экономить денежные средства за оплату электричества, обеспечив его оптимальное потребление для осветительных приборов, расположенных в помещениях или на открытом воздухе.

Сделать это можно за счет их включения только с наступлением сумерек и отключения при рассвете. Причем работать они могут полностью в автоматическом режиме.

Для этих целей служит датчик света, который используется в фотореле, управляющим работой освещения.

Такую общую конструкцию, заключенную в единый корпус, принято называть сумеречным выключателем.

Для автоматического управления светильниками по величине освещенности рабочего места и фактору «День-ночь» используется специальный светочувствительный датчик. Он меняет свои электрические характеристики в зависимости от интенсивности падающего на него света.

Для корректировки уровня срабатывания имеется регулятор. После него сигнал от чувствительного элемента усиливается до необходимой величины и подается на обмотку реле электромеханической или статической конструкции.

Таким способом, в зависимости от дневного или ночного освещения, датчик света управляет подачей напряжения на обмотку реле. А последнее — подключает или отключает через свой контакт на светильник.

Как работает чувствительный элемент фотодатчика

Для контроля величины светового потока используются различные электронные компоненты, входящие в состав:

фоторезисторов;
фотодиодов;
фототранзисторов;
фототиристоов;
фотосимисторов.

Как работает датчик света на фоторезисторе

Полупроводниковый слой, облучаемый электромагнитными волнами оптического спектра, изменяет свое электрическое сопротивление.

К нему прикладывается источник стабилизированного напряжения, под действием которого в замкнутой цепи начинает протекать ток, вычисляемый по закону Ома. Его величина зависит от характера изменения сопротивления полупроводникового слоя датчика света.

При увеличении светового потока электрический ток возрастает, а при уменьшении — снижается. Остается только определить граничные состояния, при которых необходимо включать источник освещения в рабочее состояние или отключать его.

Как работает датчик света на фотодиоде

Светочувствительный элемент этого типа преобразует энергию электромагнитных колебаний видимого спектра в электрический ток.

Его величина тоже зависит от силы облучения, что позволяет устанавливать границы срабатывания фотореле.

Датчики света на фотодиодах могут подключаться для работы в схемах с:

питанием от внешнего, дополнительного источника напряжения;
или обходиться без его использования.

Как работает датчик света на фототранзисторе

Принципы работы, используемые для двух предыдущих случаев, здесь тоже соблюдаются. Фототранзисторы, работают так же, как и их биполярные или полевые аналоги. На их характеристики влияет интенсивность облучения световым потоком.

Определив эту закономерность, выставляют границы рабочих уставок для конечной схемы фотореле. Таким же образом создаются датчики света на фототиристорах и фотосимисторах.

Как работает электрическая схема датчика света на фотореле

В качестве примера рассмотрим самое простейшее устройство со светочувствительным элементом на основе фоторезистора PR1, обладающего сопротивлением в несколько мегаом при полной темноте.

Под действием потока света оно снизится до нескольких килоом. Этой величины достаточно для открытия первого транзистора VT1, когда через него станет протекать коллекторный ток, открывающий второй каскад на транзисторе VT2.

В это плечо включена обмотка обыкновенного электромагнитного реле К1. Она перекинет собственный якорь во второе положение и переключит свой контакт К1.1, который управляет работой светильника.

При отключении реле от схемы его обмотка формирует ЭДС самоиндукции. Для его ограничения установлен диод VD1. Подстрочный резистор R1 используется в качестве регулятора уставки срабатывания датчика света. В некоторых случаях от него вообще можно отказаться.

За счет использования двух последовательно работающих транзисторов чувствительность такой схемы достигается очень большой величины, когда слабый сигнал света, падающий на поверхность фоторезистора, осуществляет переключение выходного реле и управление светильником в автоматическом режиме.

Такая схема является довольно универсальной. Она позволяет применять различные марки транзисторов, электромагнитных реле и устанавливать для них различное напряжение. Чем его величина будет больше, тем высшей чувствительностью обладает датчик света.

Заводские модули фотореле для сумеречных выключателей имеют более сложную структуру схемы, более мощный выходной контакт, но в основе своей работы они повторяют эти же принципы.

В самодельных конструкциях для автоматического управления светом хорошо зарекомендовала себя схема, описанная в статье . Ее несложно повторить своими руками тем, кто умеет и любит работать с .

Как подключить датчик света с фотореле к светильнику и выполнить монтаж

Использование цветовой разметки проводов

Электрическая схема подключения сумеречного выключателя собирается на основе распределительной коробки, в которую приходят кабелем три провода от электрощитка:

фазы;
нуля;
заземляющего проводника.

На самом фотореле выполнен вывод тоже трех проводов. Обычно они имеют расцветку:

коричневый, подключаемый на фазу питания сети;
красный, подающий через встроенный контакт фазный потенциал на светильник при его включении с наступлением сумерек;
синий, соединяемый с рабочим нулем схемы.

На фотографии сумеречного выключателя показаны эти провода и регулятор освещенности. При вращении его рукоятки устанавливается порог срабатывания датчика света.

Особенности монтажа

Обычная длина проводов, выступающих из корпуса фотореле, не превышает двадцати сантиметров. Поэтому его приято монтировать в непосредственной близости около распределительной коробки, а сам светильник:

выносят на некоторое расстояние;
или размещают рядом, как показано на фотографии.

При втором способе монтажа схемы необходимо учитывать, чтобы свет от включенной лампы источника не попадал на поле обзора датчика света. Иначе будет происходить ложное срабатывание. Для его исключения дополнительно применяют таймер и датчики движения.

Их контакты включают в последовательную цепочку между красным проводом, выходящим из фотореле и цоколем лампы светильника. Работа датчика движения и таймера подчиняется запрограммированным алгоритмам логической схемы сумеречного выключателя.

Подключение нескольких светильников к одному фотореле

Выходные контакты конечного датчика света обладают определенной коммутационной способностью. Их величина указывается в технической документации и на корпусе сумеречного выключателя в амперах. При необходимости управлять светом от нескольких источников необходимо внимательно посчитать нагрузку, создаваемую ими всеми в комплексе.

Если мощность контактов позволяет, то светильники подключает параллельной цепочкой, как показано на фотографии ниже.

Иногда может возникнуть ситуация, когда нагрузка схемы превышает допустимую мощность контактов сумеречного выключателя.

В этом случае допустимо использовать то же самое фотореле, но к его контактам подключить промежуточный элемент — обмотку магнитного пускателя, обладающей меньшей нагрузкой.

Мощные контакты этого коммутационного аппарата будут надежно переключать цепочку из многих светильников или один мощный прожектор, как показано на схеме ниже.

Подбирать магнитный пускатель придется по типу катушки управления и мощности контактной группы.

Важные технические характеристики датчика света

Фотореле выбирают по:

чувствительности фотодатчика;
типу и величине напряжения питания;
мощности коммутируемых контактов;
рабочей среде сумеречного выключателя.

Чувствительность фотодатчика

Под этим термином понимают отношение вырабатываемого внутри фотоэлемента тока в микроамперах к величине падающего на него потока света в люменах. Для более точного анализа приборов чувствительность классифицируют по:

частоте, связанной с определенным видом колебаний — спектральный метод;
диапазону падающих световых волн — интегральная чувствительность.

Напряжение питания сумеречного выключателя

На форму и величину сигнала обращают особое внимание при работе с моделями датчиков света, выпущенных за рубежом, где стандарты электроснабжения могут отличаться от тех, которые используются у нас.

Рабочая среда

Для управления светом уличных светильников создаются сумеречные выключатели с фотореле герметичной конструкции, способной противостоять действию атмосферных осадков и пыли. Их отличает повышенный .

Они же обладают увеличенным диапазоном рабочих температур. Когда наступает низкая морозная погода, то может возникнуть необходимость обогрева их контактов или временного отключения.

Для работы сумеречного выключателя внутри обогреваемых помещений этого делать не требуется.

Изложенный в статье материал позволяет лучше понять видеоролик владельца Инженерные сети «Подключение фотореле».

В последнее время для наружного освещения все чаще применяют датчики включения освещения. Ведь они позволяют не только автоматизировать процесс включения освещения, но и позволяют неплохо сэкономить.

При этом стоимость таких датчиков находится на вполне приемлемом уровне, что по заявлению торговых компаний позволяет окупить их буквально в течении года. Поэтому и мы решили более детально рассмотреть данные приборы и дать вам рекомендации по их выбору, установке и подключению.

Устройство датчика освещенности

Прежде, чем приступать непосредственно к выбору, давайте ознакомимся с устройством и принципом действия датчиков данного типа. Они могут быть выполнены на фоторезисторе или фотодиоде, но принцип действия от этого не меняется.

Итак:

Датчики света для для своей нормальной работы должны быть подключены к электрической сети. То есть, на выводы датчика должны быть подведены фаза и ноль. Кроме этого, там есть третий провод, который подает напряжение непосредственно на сеть освещения, но о нем мы поговорим, когда будем подключать наш датчик.
Сразу к выводам датчика подключен диодный мост, который преобразует переменное напряжение в постоянное. Кроме того, там установлен конденсатор, который сглаживает постоянное напряжение.
Параллельно схеме диодного моста подключается наш фоторезистор с добавочным сопротивлением. Именно на это добавочное сопротивление вы воздействуете, вращая ручку регулятора на корпусе датчика.
Сопротивление фоторезистора изменяется в зависимости от уровня освещенности. Чем темнее, тем выше сопротивление нашего фоторезистора. Соответственно выше напряжение на его контактах.
При определенном напряжении открывается транзистор, подключенный параллельно нашим сопротивлениям. Благодаря этому образуется цепь на катушку силового реле.
Реле срабатывает и замыкает цепь. А благодаря тому, что к контактам этого реле подключены наши провода питания сети освещения, включается свет.
При увеличении уровня освещенности датчик ночного освещения размыкает контакты нашего силового реле. Происходит это по причине снижения сопротивления нашего фоторезистора, которое влечет за собой соответственно снижение напряжения и закрытие транзистора. Следствием этого является размыкание цепи, которая питает катушку силового реле.

Выбор датчиков освещенности

Имея общее представление о работе датчика, можно приступать непосредственно к его выбору. Здесь мы советуем вам обратить внимание на некоторые аспекты.

Как и любое коммутационное устройство, перед установкой фотодатчик для уличного освещения стоит проверить на соответствие коммутируемой нагрузки. На данный момент на рынке представлены модели с номинальным током в 6 и 10А. Чуть реже встречаются модели на 16 и 25А. Но, честно говоря, я бы не стал доверять этим цифрам и как минимум на один шаг занизил их.

Обратите внимание! Согласно п.6.2.3 ПУЭ, каждая групповая линия должна содержать не более 20 ламп. Если принять мощность каждой лампы в 100Вт, то получается, что датчика в 10А нам будет вполне достаточно. Установка большего количества ламп в одной группе, согласно п.6.3.4 ПУЭ, потребует от вас установки дополнительных автоматических выключателей или предохранителей.

Следующим параметром, на который стоит обратить внимание, является возможность регулирования датчика. Обычно минимальным значением является 2лк. А вот максимальное значение может колебаться. Наиболее распространенными являются значения в 50 и 2000лк. Насколько вам нужна регулировка в широком спектре — решать вам, но я бы напомнил, что возможности регулировки также отражает цена датчика. Поэтому выбор минимального регулирования, по-моему, вполне оправдан.
Нельзя забывать и то, что датчик освещенности предназначен для наружной установки. Поэтому защита от влаги и пыли как минимум не будет лишней. Данный параметр указывают цифры после аббревиатуры «IP». Обычно это IP44, но могут быть и более высокие значения.

В настоящее время для включения внешнего освещения чаще всего используют датчики освещения. Они дают возможность экономить на потреблении электроэнергии, а также автоматизируют подключение освещения при наступлении темного времени суток.

Сумеречный выключатель (датчик освещенности) является устройством, входящим в систему автоматического управления приборами освещения, в зависимости от степени освещенности пространства. Он подключает и отключает свет в автоматическом режиме, чаще всего снаружи помещений: витрин магазинов, освещение автомобильных дорог, тротуаров, въездов в гаражи, подъезды домов.

Стоимость датчиков невысокая, поэтому быстро окупаются. Рассмотрим более детально их устройство, принцип работы и другие особенности, связанные с применением таких датчиков.

Устройство и принцип действия

Перед тем как выбирать датчики освещения, необходимо разобраться с их устройством и принципом работы. Чаще всего они изготавливаются на основе , или . В обоих случаях принципиальная схема работы одна и та же.

Датчики уличного освещения для нормального функционирования должны подключаться к электрической бытовой сети. На клеммы датчика должны подходить фазный и нулевой проводники. В датчике имеется также третий вывод, подающий сигнал на линию освещения, который будет рассмотрен позже в разделе «подключение».

Датчик подключен к усилителю сигнала, который соединен с силовым реле, подающим питание на приборы освещения.

В зависимости от освещенности изменяется сопротивление чувствительного элемента. Чем меньше освещенность, тем больше его сопротивление. При достижении заданной величины напряжения датчик выдает сигнал на усилитель, который приводит в действие реле. Это реле замыкает цепь приборов освещения. Вследствие этого на них подается питание, и включается свет.

При наступлении светлого времени суток уровень освещенности повышается. В результате датчик размыкает контакты реле, которое выключает питание приборов освещения, и свет выключается.

Разновидности и выбор

По мощности до:

1 кВт.
2 кВт.
3 кВт.

По типу установки:

Для установки в электрощит на дин-рейку.
Внешние, накладные (на стену).
С выносным чувствительным элементом.
Для уличной установки.
Для монтажа внутри помещений.

По типу нагрузки:

По методу управления:

Программируемые.
С функцией энергосбережения в ночное время.
С принудительным отключением.
Автоматические.

Сначала необходимо выбрать эксплуатационное напряжение и степень защиты. Если датчик будет монтироваться снаружи помещения, то его должен быть не менее, чем IР 44. Это означает защиту датчика от попадания посторонних предметов внутрь размером больше 1 мм, защиту от влаги.

Мощность устройства также играет большую роль. Лучше выбрать датчики освещения с запасом по мощности.

Некоторые модели оснащены регулятором порога срабатывания. То есть, настраивается чувствительность датчика. Например, при выпадении снега лучше снизить чувствительность, так как снег отражает свет, который может повлиять на срабатывание датчика. Пределы настройки чувствительности также бывают разными.

Время задержки включения датчика также может регулироваться. Такая регулировка необходима для защиты от ложных срабатываний. Например, в темное время на чувствительный элемент может на короткое время попасть свет от случайного источника (фар автомобиля). При малом времени задержки датчик сработает и свет выключится. Если задержка достаточная, то датчик не сработает, свет будет продолжать гореть.

Место установки

При проектировании системы автоматического освещения большое значение имеет правильное расположение датчика освещения, для его корректной работы.

При выборе места монтажа датчика следует учесть следующие факторы:

Высота установки не должна быть слишком высокой, так как датчик придется периодически обслуживать: очищать от пыли и загрязнений, протирать.
Место установки должно исключать попадание на датчик света фар автомобилей.
Приборы освещения должны быть удалены как можно дальше.
Необходимо обеспечить беспрепятственное попадание света солнца на датчик, для его правильного срабатывания.

Иногда датчики освещения в виде эксперимента приходится располагать в разных местах, чтобы добиться его правильной работы.

Схемы подключения

Датчики освещения любых фирм изготовителей оснащены тремя выводами. Они имеют цвета: красный, синий и черный. Из них:

На черный провод подключается фаза.
К синему проводу подключают нулевой проводник.
Красный провод отходит на подачу питания на освещение.

Чаще всего все схемы изображают с соблюдением этих цветов.

Датчики освещения подключаются по схеме. На вход датчика поступают , а выходит провод фазы на приборы освещения. Нулевой проводник на освещение подключают от шины сети.

Согласно правилам, провода нужно соединять в . Сегодня не проблема купить любой вид коробки. При уличном монтаже лучше приобрести защищенную от влаги модель. Ее устанавливают в доступном месте. Датчик подключается по приведенной схеме.

Если датчик устанавливается для подключения мощного фонаря, имеющего , то в схему необходимо добавить , который способен функционировать при частом пользовании при выключении и включении освещения. Он рассчитан на прохождение пусковых значений тока.

Если освещение необходимо только при наличии людей, то в схему добавляют датчик движения. По такой схеме датчик движения сработает только в темноте.

Настройка чувствительности датчика

После монтажа датчика необходимо настроить его чувствительность. Чтобы отрегулировать границы срабатывания, внизу корпуса должен находиться регулятор. Вращая его, можно выполнить настройку чувствительности.

На корпусе датчика имеются изображения стрелок, обозначающих направление настройки для уменьшения или повышения чувствительности датчика.

При первой настройке лучше выставить минимальную чувствительность. При постепенном снижении освещения на улице, когда, по вашему мнению, должен уже включаться свет, производите подстройку, плавно поворачивая регулятор, пока свет не включится. На этом настройка закончена.

Достоинства

Автоматическое включение освещения и ручная регулировка экономят электроэнергию.
Увеличение уровня безопасности, так как работа освещения в автоматическом режиме отпугивает злоумышленников.
Оснащение многих моделей дополнительными функциями в виде таймеров и других функций.
Простая схема установки и подключения без привлечения квалифицированных специалистов.

Серьезных недостатков такие устройства не имеют, кроме расходов на их приобретение.

Потом, в действие вступает схема калибровки, через которую сигнал от фоторезистора переходит на транзистор.

Как подключить датчик освещения.

Стоит отметить, что схема подключения датчика освещения, идентична схеме подключения датчика движения.

Правильный монтаж датчика освещения.

А после наступления полной темноты на улице, он, наконец, начинал нормально работать. Знаете, в чем было дело?

Настройка датчика движения.

Когда будете калибровать датчик, то используй черный мешочек, он идет в комплекте.

Внешний вид датчика движения.

Датчик LXP-02.

Назначения выходов датчика:

1. Красный нужен для подведения нагрузки

2. Синий, может быть зеленым, это ноль

3. Коричневый (черный) — датчик питания.

Если убрать белый корпус, то под ним увидим схему датчика, расположенную на печатной плате.

Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп .

Фотография платы датчика движения.

Для освещения — это ещё и с запасом.

Ну и на десерт — все самое интересное:

В принципе, все одинаково:

Напряжение питания 220V поступает через ноль и клеммы. Ноль — N, клеммы — L.

Вот, как проходит процесс выключения света при наступлении темноты: уровень освещения падает, начинает расти сопротивление фоторезисторов, напряжение на базе транзистора растет. Когда напряжение достигает определенного уровня, транзистор открывается и через коллектор начинает протекать ток, который активирует реле К1. Контактами реле включает нагрузку. Нагрузка подключается через вывод LOAD.

Более мощная схема датчик освещения LXP-03:

Она идентична первой схеме в статье, отличия перечислю:

1. Схема питания в состоянии ограничивать напряжение в фазной цепи.

2. Тут диодный мост с фильтрами. Такой же и в предыдущей схеме, просто я не очень удачно её изобразил.

Если вы знаете, как работает схема, то её будет легко отремонтировать.

Иногда возникают такие ситуации, когда нужно каждый день с рассветом включать свет в помещении и выключать с закатом, т.е. имитировать световой день внутри какого-либо закрытого помещения. Потребоваться это может, например, при выращивании растений или содержании животных, где необходимо точное соблюдение режима день/ночь. В зависимости от времени года время заката и восхода постоянно меняется, а значит, применение суточных таймеров на включение освещения не справится с задачей должным образом. На помощь приходит датчик освещённости, или, проще говоря, фотореле. Это устройство регистрирует интенсивность попадающего на него солнечного света. Когда света будет много, т.е. взойдёт солнце, на выходе установится лог. 1. Когда день подойдёт к концу, солнце уйдёт за горизонт, на выходе будет лог. 0, лампы освещения выключатся до следующего утра. Вообще, область применения датчика освещённости весьма широка и ограничивается лишь фантазией собравшего его человека. Нередко такие датчики используются для подсветки шкафа при открытии дверцы.

Схема датчика освещённости

Ключевое звено схемы – фоторезистор (R4). Чем больше света на него попадает, тем сильнее уменьшается его сопротивление. Можно применить любой фоторезистор, какие получится найти, ведь это достаточно дефицитная деталь. Импортные фоторезисторы компактные, но стоят порой весьма существенно. Примеры импортных фоторезисторов — VT93N1, GL5516. Можно применить также отечественные, например, ФСД-1, СФ2-1. Они стоят куда меньше, но также будут неплохо работать в этой схеме.
Если достать фоторезистор не удалось, а сделать датчик освещённости очень хочется, то можно поступить следующим образом. Взять старый, желательно германиевый транзистор в круглом металлическом корпусе и спилить его верхушку, оголив тем самым кристалл транзистора. На фото ниже показан как раз такой транзистор со спиленной крышкой.

Очень важно при этом не повредить сам кристалл, отрывая крышку. Подойдут практически любые транзисторы в таком круглом корпусе, особенно хорошо будут работать советские германиевые, например, МП16, МП101, МП14, П29, П27. Т.к. теперь кристалл такого «модифицированного» транзистора открыт, сопротивление перехода К-Э будет зависеть от интенсивности света, попадающего на кристалл. Вместо фоторезистора впаиваются коллектор и эмиттер транзистора, вывод базы просто откусывается.
В схеме используется операционный усилитель, можно применить любой одинарный, подходящий по цоколёвке. Например, широкодоступные TL071, TL081. Транзистор в схеме – любой маломощный структуры NPN, подходят BC547, КТ3102, КТ503. Он коммутирует нагрузку, которой может служить как реле, так и небольшой отрезок светодиодной ленты, например. Мощную нагрузку желательно подключать с использованием реле, диод D1 стоит в схеме для гашения импульсов самоиндукции обмотки реле. Нагрузка подключается к выходу, обозначенному OUT. Напряжение питания схемы – 12 вольт.
Номинал подстроечного резистора в этой схеме зависит от выбора фоторезистора. Если фоторезистор имеет среднее сопротивление, например, 50 кОм – то подстроечный должен иметь в два-три раза большее сопротивление, т.е. 100-150 кОм. Мой фоторезистор СФД-1 имеет сопротивление более 2 МОм, поэтому и подстроечный я взял на 5 МОм. Существуют и более низкоомные фоторезисторы.

Сборка датчика освещённости

Итак, перейдём от слов к делу – в первую очередь нужно изготовить печатную плату. Для этого существует ЛУТ метод, которым я и пользуюсь.
Файл с печатной платой к статье прилагается, отзеркаливать перед печатью не нужно.
Скачать плату:

(cкачиваний: 247)

Плата рассчитана на установку отечественного фоторезистора ФСД-1 и подстроечного резистора типа CA14NV. Несколько фотографий процесса:

Теперь можно впаивать детали. Сначала устанавливаются резисторы, диод, затем всё остальное.

В последнюю очередь впаиваются самые крупные детали – фотодиод и подстроечный резистор, провода для удобства можно вывести через клеммники. После завершения пайки обязательно нужно удалить с платы флюс, проверить правильность монтажа, прозвонить соседние дорожки на замыкание. Только после этого можно подавать на плату питание.

Настройка датчика

При первом включении светодиод на плате либо будет светится, либо будет полностью погашен. Аккуратно вращаем подстроечный резистор – в каком-то его положении светодиод сменит своё состояние. Нужно установить подстроечный резистор на эту грань между двумя положениями, и закрывая или наоборот засвечивая фоторезистор добиться нужного порога срабатывания.

Наглядно работа датчика освещённости показана на видео. Над фоторезистором создаётся тень, интенсивность света уменьшается, светодиод погасает. Успешной сборки!

Схема датчика освещения своими руками. Что такое датчик света или освещенности в автомобиле, и каковы преимущества этого регулятора? Тепловой датчик на Arduino

С наступлением осени начинает сокращаться световой день.

Людям приходиться раньше включать электрическое освещение, расходовать на него больше электроэнергии.

Для этих целей служит датчик света, который используется в фотореле, управляющим работой освещения.

Такую общую конструкцию, заключенную в единый корпус, принято называть сумеречным выключателем.

Как работает чувствительный элемент фотодатчика

Для контроля величины светового потока используются различные электронные компоненты, входящие в состав:

фоторезисторов;
фотодиодов;
фототранзисторов;
фототиристоов;
фотосимисторов.

Как работает датчик света на фоторезисторе

Как работает датчик света на фотодиоде

Его величина тоже зависит от силы облучения, что позволяет устанавливать границы срабатывания фотореле.

Датчики света на фотодиодах могут подключаться для работы в схемах с:

питанием от внешнего, дополнительного источника напряжения;
или обходиться без его использования.

Как работает датчик света на фототранзисторе

Как работает электрическая схема датчика света на фотореле

Как подключить датчик света с фотореле к светильнику и выполнить монтаж

Использование цветовой разметки проводов

фазы;
нуля;
заземляющего проводника.

На самом фотореле выполнен вывод тоже трех проводов. Обычно они имеют расцветку:

коричневый, подключаемый на фазу питания сети;
красный, подающий через встроенный контакт фазный потенциал на светильник при его включении с наступлением сумерек;
синий, соединяемый с рабочим нулем схемы.

Особенности монтажа

выносят на некоторое расстояние;
или размещают рядом, как показано на фотографии.

Подключение нескольких светильников к одному фотореле

Подбирать магнитный пускатель придется по типу катушки управления и мощности контактной группы.

Важные технические характеристики датчика света

Фотореле выбирают по:

чувствительности фотодатчика;
типу и величине напряжения питания;
мощности коммутируемых контактов;
рабочей среде сумеречного выключателя.

Чувствительность фотодатчика

частоте, связанной с определенным видом колебаний — спектральный метод;
диапазону падающих световых волн — интегральная чувствительность.

Напряжение питания сумеречного выключателя

Рабочая среда

Для работы сумеречного выключателя внутри обогреваемых помещений этого делать не требуется.

Описан пример схемотехнического решения реализации датчика освещения, с использования операционного усилителя. Полезность данной схемы в её простоте и наглядности. Хороший показательный пример, для начинающих радиолюбителей, электронщиков, проектировщиков схем, и просто любителям оригинальных идей по использованию операционного усилителя.

Для чего нужны датчики света:

Для начала следует выяснить, что такое датчик освещённости, (датчики света для уличного освещения) и для чего его применяют. В качестве самого датчика света, может выступать ряд фоточувствительных радиоэлектронных элементов типа фоторезистор, фототранзистор, фотодиод и.т.д. Светочувствительные элементы нашли своё применение во многих отраслях, но самое распространённое их применение прослеживается в схемах связанных с автоматическим управлением наружного освещения. Так называемые светоконтролирующие автоматические выключатели (сумеречный выключатель).

Рисунок №1 – Пример работы светоконтролирующего выключателя

Пример схемы простого датчика освещённости, на операционном усилителе:

Рисунок №2 – Простой датчик света, схема

Следует понимать, что в качестве самого датчика сета вы используете любой подходящий по своим параметрам фотоэлемент, схема приведена как пример с использованием фотодиода. Принцип работы схемы очень простой, фото диод выступает как источник тока. Когда на фотодиод падает свет он продуцирует в нём определённый ток (в зависимости от интенсивности излучения), сигнал усиливается при помощи любой известной и подходящей вам схемы усилителя (в данном случае приведён пример схемы с использованием операционного усилителя, коэффициент усиления задаётся подбором резистора стоящего в обратной связи). Напряжение на выходе пропорциональна падающему свету. Таким образом, получившийся на выходе схемы сигнал уже может управлять, к примеру, электронным реле или транзистором в ключевом режиме. Не следует брать эту схему за эталон, я просто привёл её для примера построения схемы устройства датчика освёщённости, подобного рода решение довольно простое, понятное и распространённое.

При вождении автомобиля в темное время суток возникает необходимость хорошего освещения дороги на достаточно длинную дистанцию. Но если по встречной полосе едет автомобиль с включенными фарами, то он ослепляет водителя встречного направления.

Этот эффект ослепления является одной из главных проблем езды в темное время. Для того чтобы избежать ослепления лампочки фар имеют две нити накала, причем вторая расположена так, чтобы свет распространялся вниз и в сторону от уровня глаз водителя встречного автомобиля. На практике, обычно водитель вручную переключает дальний и ближний свет механическим переключателем. Однако это очень неудобно для водителя, особенно в часы пик.

Наш проект “Адаптивная система освещения для автомобилей”(АСО) это умное решение для безопасного и удобного ночного вождения без интенсивного ослепляющего эффекта.

Адаптивная система не требует ручного переключения “ближний/дальний” при приближении встречного автомобиля. Система сама определяет есть ли свет от встречного автомобиля и переключает на ближний свет, а затем, после прохождения мимо, снова на дальний. Пользователь может настроить чувствительность системы.

Отличительные особенности системы

Питание от 12 В аккумуляторной батареи автомобиля, с пренебрежительно малым потреблением в ждущем режиме.
Надежный и защищенный от атмосферных явлений модуль оптического датчика (фотоэлемент CDS).
Независимый регулируемый контроль, для установки параметра“чувствительность определения света”, чтобы избежать ложных срабатываний, вызванных влиянием других источников света, таких как уличные фонари.
Дополнительный селекторный выключатель для “ режима автоматической сигнализации”(ASM). В этом режиме фары переходят в пульсирующий режим, т.е. ритмично переключают ближний свет на дальний и наоборот (аналогично тому как водители сигналят светом друг другу).
“Режим энергосбережения”- Если схема находится в активном режиме, по умолчанию, фары автоматически выключаются при въезде на хорошо освещенную территорию.

Эффект Трокслера

Исследования д-ра Алана Льюиса, который работает в колледже оптометрии при государственном университете в Биг Рапидс, штат Мичиган, обнаружил, что во время ночного вождения, свет от фар транспортных средств, может стать причиной ослепления.

Даже после окончания воздействия яркого света на сетчатке глаза остается его изображение, что создает слепое пятно. Это явление, известное как эффекта Трокслера, увеличивает время реакции водителя до 1,4 секунды.

Это означает, что, при скорости 60 миль в час (примерно 96.5км/час), водитель проедет 123 фута (37.5 м), прежде чем среагирует на опасность. В обычной ситуации время реакции на изменения в условиях вождения равно 0,5 сек, а расстояние, пройденное до торможения, составляет 41 фут (12.5 м), при той же скорости движения!

Функциональная блок-схема

Схема электрических соединений до переделки

Схема электрических соединений при подключении АСО

Принципиальная электрическая схема

Перечень компонентов

Микросхема: NE555 – 1
8-ми контактная панелька для МС – 1
Транзистор: BC547 – 1
Диод: 1N4007 – 2
Резисторы: 100кОм подстроечный – 1; 47кОм 0.25 Вт – 1; 22кОм 0.25 Вт – 1; 10кОм 0.25Вт– 1; 1кОм 0.25 Вт – 2
Конденсаторы: 10мкФ/25В – 1; 100мкФ/25В – 1
Светодиоды: 5мм красный и зеленый – 2
LDR: фотоэлемент 20мм капсульного типа – 1
Реле: 12В постоянного тока – 1
Выключатель: переключатель со средней точкой (SPST)– 2

Работа схемы

Схема построена на популярной микросхеме NE555 (IC1). Здесь IC1 включена по схеме автоколебательного мультивибратора запускаемого по триггерному входу (вывод2). Мультивибратор работает на частоте примерно 1.5 Гц (рабочий цикл 75%), которая определяется величиной компонентов R1,R 3и C1. Схема питается от 12В аккумулятора автомобиля.

В положении ВКЛ. переключателя S1 напряжение 12В поступает на схему через диод защиты от переполюсовки 1N4007 (D1). Конденсатор C3 (100мкФ/25В) буферный, для повышения стабильности схемы. При отсутствии света, датчик освещенности, состоящий из фотоэлемента (LDR), подстроечного резистора (Р1) и транзистора (Т1) запрещает работу мультивибратора (вывод 4 “сброс”). При этом на выходе IC1 (вывод3) “низкий” уровень сигнала и 12В реле (RL1) не срабатывает. Это состояние идицируется первым светодиодом (LED1). Поскольку нить накала дальнего света фар подключена к “+” через нормально замкнутые контакты реле, то в этом режиме они включены на дальний свет.

Когда на датчик освещенности попадает яркий свет, мультивибратор запускается и “высокий” уровень сигнала втягивает реле. Контакты реле переключают фары на ближний свет, до тех пор пока не изменится состояние датчика освещенности. Это состояние идицируется вторым светодиодом (LED2). Переключателем S2 задается режим автоматической сигнализации (ASM). В положении ВКЛ выводы 2 и 6 IC1 соединяются с “землей” и, следовательно, автоколебательный режим мультивибратора отключен. При S2 в положении ВЫКЛ функция ASM включается и начинается быстрое переключение ближний/дальний, пока на датчик освещенности попадает яркий свет от встречного автомобиля.

Примечание

Контакты реле RL1 можно соединить параллельно штатным контактам селекторного переключателя ближний/дальний. Также возможна подача +12В на нити накала ближнего и дальнего света через контакты реле.
Рекомендуется использовать один 20мм датчик, закрепленный в соответствующей позиции в передней части автомобиля.

Автоматические помощники в электронной начинке автомобиля сегодня охватывают практически все функции его управления. Это в большей мере относится к системам обеспечения безопасности, но с появлением сенсорных чувствительных элементов охват интеллектуальных ассистентов значительно расширился. Так, все популярнее становится датчик света в автомобиле. Что это за устройство? Это своего рода детектор, который фиксирует пороговые значения освещения, при которых оптика может автоматически включаться или отключаться. В более развитых системах датчик также способен отслеживать условия освещенности в промежуточных состояниях, точнее настраивая автомобильное оборудование.

Что представляет собой датчик света?

Устройство датчика можно разделить на две части — это типовая электротехническая инфраструктура, благодаря которой устройство подключается к реле управления оптикой, и чувствительный компонент. Подключение к реле дает возможность датчику оперативно взаимодействовать с автомобильными огнями, своевременно активизируя их функцию. Главный же элемент прибора — это непосредственно детектор в виде фотоэлемента, реагирующего на параметры освещения. Наиболее распространен автономный датчик света в машине. Как работает эта модификация? Ее особенность заключается в независимости от основной электросети. То есть сигнал на реле поступает даже в случае сбоев на магистральной проводке. Разумеется, о гарантии работоспособности данной схемы можно говорить только при условии стабильного функционирования самой оптики и управляющего контроллера.

Принцип работы устройства

В процессе движения автомобиля датчик постоянно контролирует вверенную ему зону, оценивая параметры освещенности. Обычно это элементарная яркость света, на которую и реагируют фотоэлементы. При достижении предельных значений датчик посылает сигнал на вышеупомянутое реле. В свою очередь, контроллер дает команду оптике включиться или, наоборот, отключиться. Важно подчеркнуть, что система действует не только на включение. Такие системы относятся к средствам активной безопасности, поэтому активизация света в темном переулке, к примеру, является ключевой задачей устройства. Но также при фиксации пороговых значений яркости прибор отключает оптику. Стоит отметить и особенности обработки сигнала, который посылает датчик света в автомобиле. Как работает в этой схеме управляющий блок? Изначально микросхема программируется на работу по нескольким каналам, связанным с определенной оптикой — огнями, фарами, «противотуманками» и т. д. Также и датчики отвечают за конкретные зоны, условно связанные с этими каналами. Таким образом, в каждом случае задействуется та или иная группа оптических приборов машины.

Зоны охвата

Базовое разделение предполагает обработку сигналов от двух зон охвата. В первую очередь, это глобальная зона. Она относится к пространству непосредственно у автомобиля. Вторая зона — передняя. Она распространяется на участок дороги перед машиной. Современные модели датчиков способны различать эти зоны, посылая на реле соответствующие сигналы. Казалось бы, если в текущих условиях наблюдается пониженный уровень освещения, то активизироваться должны оптические устройства, соответствующие условиям движения. Но разница как раз заключается в особенностях работы ближних и дальних фар, за которые отвечает датчик света в автомобиле. Что это разделение значит на практике? В условиях отсутствия видимости активизироваться должны дальние фары, а днем — ходовые огни с ближним светом. Однако пограничные состояния между этими условиями освещенности не всегда доступны для фиксации электроникой. Поэтому желательно, чтобы в датчике предусматривалась и возможность отслеживания промежуточных характеристик освещенности.

Настройки датчика

Отчасти задачу разделения пограничных показаний освещенности можно решить с помощью базовых настроек. Как правило, предусматривается два режима эксплуатации устройства:

В сумерках. Свет активизируется при наступлении сумерек, когда ночь еще не наступила, но уже наглядно темнеет.
Ночью. Датчик включает фары при наступлении полной темноты.

В некоторых конфигурациях предусматривается и конкретное назначение фар, которые при тех или иных условиях включает датчик света в автомобиле. Что это такое с точки зрения обработки сигнала электроникой? Это программные параметры, которые логически обрабатываются в тех или иных условиях. Например, в первом режиме все еще будет работать ближний свет, а во втором — происходит активизация дальних фар.

Специальные версии датчика

Существуют модели датчиков, которые также отвечают за регуляцию света в салоне. В частности, они не просто включают, но и управляют параметрами яркости приборной панели. Собственно, вторая функция и является первостепенной, так как во время движения панель в любом случае работает. Но в таких системах при сильной нагрузке сигналами на реле возможны проблемы. Так, по словам пользователей, датчик света в автомобиле «Киа Рио» грешит некорректным управлением подсветкой той же приборной панели. Например, ночью система вполне оправдано активизирует работу дальнего света, но в салоне подсветка может включаться с максимальной яркостью, что доставляет водителю дискомфорт. Чаще всего подобные проблемы возникают из-за нарушений соединения проводки или ее повреждения — падает сопротивление, в результате чего и сигналы поступают неточные.

Монтаж своими руками

В первую очередь определяются места установки. Их может быть два — или за зеркалом заднего вида в зоне лобового стекла, или же на передней панели — тоже возле лобового стекла. В обоих случаях важно организовать свободное не прикрытое пространство, в котором будет работать датчик света в автомобиле. Своими руками выполнить монтаж несложно — в работе участвуют комплектные крепежные приспособления. В некоторых случаях достаточно выполнить клеевое крепление, а в других — реализовать механическую фиксацию метизами.

Отдельного внимания заслуживает проводка. Кабель желательно как можно короче делать на видимом месте и по возможности сразу от датчика заводить за приборную панель. Селектор станет конечным пунктом, к которому напрямую подсоединяется датчик света в автомобиле. Что это такое в схеме соединения детектора с реле управления? Селектор — это переходное звено, которое выполняет своего рода предобработку сигнала. Он может корректировать его параметры, определять те же каналы групп оптики и устранять помехи.

Заключение

Присутствие автоматического регулятора света вовсе не стоит воспринимать как гарантию безопасности — хоть и в одном аспекте управления. Есть и опасности, которые может нести собой датчик света в автомобиле. Что это значит для автомобилиста? Электроника в виде автоматических ассистентов дает ощущение стороннего контроля, но это впечатление обманчиво. Действительно, в большинстве случаев такие датчики оказываются полезными, но есть также и риск выхода электроники из строя. И тогда несвоевременное включение фар может обернуться трагедией. Стоит ли из-за этого риска отказываться от датчика света? Пожалуй, нет, но полагаться только на его функцию в управлении оптикой уж точно не следует.

Применение домашних автоматизированных систем позволяет значительно сэкономить электроэнергию. Например, установив датчик на уличном освещении на подходе к дому, в подъезде, коридоре, кладовой вы избавите себя от необходимости в темноте нащупывать выключатель и никогда не забудете его выключить. В этой статье мы расскажем об особенностях датчиков и о том, как сделать датчик движения своими руками.

Кратко о датчиках

Датчик движения коммутирует нагрузку при наличии внешнего воздействия, которое зависит от типа датчика и его принципа работы. Когда детектируется присутствие или движения тела питание через симистор или электромагнитное реле поступает на нагрузку. В качестве нагрузки может выступать что угодно: лампочка, обогреватель, громкоговоритель, лишь бы мощность нагрузки не превышала максимальную коммутируемую мощность датчика. Обычно максимальная мощность нагрузки около 1 кВт.

Если вам нужно включить большую мощность – необходимо добавить еще одно реле в цепь, так чтобы силовые клеммы датчика движения включали напряжение на катушку реле.

Принцип работы устройства

Принцип работы датчика зависит от типа схемы подключения и применяемого элемента. Хоть их задача одна, но способы реализации различные Датчики движения можно разделить на группы по принципу их действия. Рассмотрим достоинства и недостатки каждой из них.

Контактный или магнитный

Простейший вариант – использовать механический концевой выключатель, с его помощью вы можете включать свет, когда открыта или закрыта дверь, например. Это не совсем датчик, но все же, самый простой способ реализации автоматического включения приборов.

Следующий вариант – геркон (герметичный контакт) суть его такова: в стеклянной колбочке расположена пара контактов, которая может замыкаться или размыкаться под действием магнитного поля. При этом на двери устанавливается постоянный магнит, а на дверном проеме (наличнике) расположен геркон. Его контакты зачастую не способны пропускать больших токов, поэтому с их помощью может включаться обмотка реле, чтобы увеличить коммутационную способность.

Схема датчика движения

ИК-датчик

Инфракрасные датчики движения реагируют на инфракрасные излучения, это излучения длиной волны 1± мм или частотой 300-400 ГГц. В качестве основного чувствительного элемента используется ПИР(PIR)-датчик. Он фиксирует изменения количества излучения на него.

ИК-излучение – это тепловое излучение.

Значит, что в ИК-диапазоне человек выглядит, как большой источник излучения. При этом температура самого датчика не вносит значительных изменений в его работу. Информация из внешнего мира должна попадать на датчик, для этого излучения собираются группой линз, типа линзы Френеля. Внешне это выглядит как окошко в корпусе с ребристым стеклом.

В зависимости от конструкции угол обзора ИК-датчиков движения может доходить до 360 градусов, в таком случае, внутри обычно установлено несколько пироэлектрических элементов (ПИР), а линзы фокусируют на них из соответствующих зон видимости. Такие широкоугольные датчики нужны для фиксирования движения со всех сторон, чтобы не ставить несколько узконаправленных устанавливается один на 360 градусов на потолке.

ИК датчики реагируют на тепло

Достоинства :

цена;
простота;
распространенность;
хорошо работает в помещении;
хорошие регулировки;
Не раздражает животных.

Недостатки :

недостоверность;
проблемы при работе на улице.

Так как реагирует на тепло – имеет много «вредных» для точной работы факторов. Ложные срабатывания происходят на любой порыв теплого ветра или включившийся обогреватель, при этом температура фона должна отличаться (в меньшую сторону) чем температура человека. Поэтому он вряд ли сработает на кухни, когда вы окажетесь напротив раскаленной плиты, но нужен ли он там?

Лазерный или фотодатчик

Лазерный датчик представляет собой пару элементов, излучатель и приемник, при этом излучатель может быть в ИК спектре, чтобы быть незамеченным человеческим глазом. Такие сенсоры используются в сигнализации, когда вы пересекаете луч лазера, на фотоприемник (фоторезистор или фотодиод) он не попадает и схема выдает сигнал о присутствии в помещении. Как использовать этот сигнал зависит от дальнейших подключений, можно зажигать свет через реле времени или сирену или сигнал на блок управления системой охраны и безопасности.

Другой вид фотодатчиков выглядит следующим образом: светодиодный излучатель и приемник установлены не напротив друг друга, а рядом, в одной плоскости, излучение отражается и попадает на оптический приемник, когда вы заходите в поле зрения сенсора – датчик движения срабатывает. Другое название – датчик препятствия.

Достоинства:

Недостатки:

Узкое поле зрения.
Специфичность применения.

Специфика действия фотодатчика движения

Микроволновый

Микроволновый датчик движения – работает по принципу радиоприемника-передатчика. В схеме генерируются высокочастотные колебания и здесь же принимаются, приемная часть настроена таким образом: когда рядом никого нет реле выключено. Когда вы попадаете в рабочую зону приемника – частота колебаний изменяется, в результате чего с детекторного диода подается сигнал о том, что нужно включить силовой элемент и подать напряжение в нагрузку.

Недостатки:

Высокочастотное излучение вредит здоровью (хотя вы носите в кармане смартфон, там еще больше излучений).
Относительно высокая стоимость.
Возможны ложные срабатывания при воздействиях за пределами наблюдаемой зоны.

Достоинства:

чувствительность позволяет обнаружить объект за дверью или стеклом, например;
детектирует даже малейшие движения.

Так работает микроволновый датчик движения

Ультразвуковой

По принципу «излучатель-приемник» построен еще один тип – ультразвуковой датчик движения. Частота ультразвуковой волны лежит в диапазоне выше 20 кГц, но ниже 60 кГц. Принцип обнаружения базируется на допплеровском эффекте. Длина отраженной волны изменяется, приемник фиксирует это изменение и дает сигнал о присутствии и движении нового объекта.

Недостатки :

На него могут реагировать животные. На ультразвуковых излучателях работают отпугиватели собак.
Если медленно передвигаться – ультразвуковой ДД может не сработать.

Достоинства :

приемлемая стоимость;
нечувствительны к изменениям условий окружающей среды.

Схемы для самодельных датчиков движения

Предлагаем рассмотреть несколько схем, пригодных для повторения и изучения принципов работы датчиков. Кроме того, микроволновый поможет освоить еще и основы радиопередающей техники и детектирования сигналов, а схемы с применением микроконтроллеров позволят сделать модульный вариант с готовых решений для Ардуино.

Схема детектора присуствия

Емкостной

Примем за нормальное состояние – когда рядом с сенсором никого нет, а за срабатывание – когда вы рядом.

Транзистор VT1 – это узел генератора на полевом ключе, настроенном на 100 кГц. В резонанс с ним настроен колебательный контур L2C2. Электрически связан с генератором через R2. VD1 (детекторный диод). Частоты указаны при отсутствии внешних воздействий, т. е. вы не касаетесь схемы, и удалены от нее. Деталь DA1 – компаратор, нужен для сравнения сигнала с диода и опорного напряжения заданного через R3. В нормальном состоянии выход должен стремиться к нулю. При этом сигнал на неинвертирующем входе компаратора «–» равен 5 В, а на выходе – 0 В.

Когда вы подходите к сенсору, емкость увеличится, частота генератора уменьшится, вы влияете именно на частоту генератора, а L2C2 частота задана колебательным контуром параллельно соединенной емкости и индуктивности.

Резонанс между генератором и этим контуром исчезает, и напряжение на неинвертирующем входе падает. Так как напряжение на инвертирующем растет, то выход начинает подтягиваться к напряжению питания и остановится на уровне 8 вольт (примерно), их можно использовать для управления реле, через транзистор для усиления выходного тока, тиристорами и прочими приборами, от которых вы уже запитаете нагрузку.

Обе катушки намотаны на ферритовых кольцах 2000 НМ, 20 мм внешним диаметром по 100 витков провода ПЭВ-2 0.2 мм, виток к витку. В свою очередь, L1 имеет отвод от 20 витка, а L2 от 50 витка (от середины). Мотайте так, чтобы расстояние между началом и концом было не меньше чем 0.3 мм.

Датчик – 2 куска провода 1 мм диаметром и длиной 1–1.5 м располагаются на расстоянии 20 см друг от друга.

Настройка: вольтметром меряем напряжение C5, вращая подстроечный C4, добиваемся максимального напряжения (2.5–5 В), если напряжение ниже, добавляем параллельно С3 постоянный конденсатор 15 пФ, если все равно не хватает напряжения – уменьшаем R1, но не менее 500 кОм. Следующий шаг – по схеме R3 выкрутить в нижнее положение, а R2 в среднее. Светодиод, подключенный к выходу ОУ через резистор, светится. Вращая R3 сделать так, чтобы он погас. Проводите настройку непосредственно там, где он и будет установлен. Если провести настройку на рабочем столе, а потом разместить датчик, где вы планировали – скорее всего, придется настраивать заново.

Тепловой датчик на Arduino

Для сборки проекта ПИР датчика движения на Ардуино нужно:

PIR-датчик HC-SR501.
Arduino UNO (или любая другая подобная).
Блок питания 4–6 V.

Подключение элементов датчика

HC-SR501 – содержит в себе 1 пироэлектрический элемент, он накрыт линзой, и необходимую обвязку на печатной плате. С одной из сторон платы выведены подстроечные резисторы для регулировки чувствительности и времени задержки. Выходной сигнал имеет амплитуду в 3.3 вольта, а напряжение питания 5–12 вольт. Максимальная дистанция, на которой датчик сработает – 7 м, и задержка времени после срабатывания – до 5 минут.

Схема подключения датчика

Схема соединения для управления светом через реле.

Управление светом

Наглядная схема соединений на беспаечной макетной плате (breadboard)

Автоматическая система управления уличным освещением с использованием LDR и транзистора BC 547

Базовый электронный проект — Автоматическая система управления уличным освещением

Вот наш новый простой электрический / электронный проект об автоматической системе управления уличным освещением для студентов и любителей.

Характеристики:

Это простая и мощная концепция, в которой транзистор (BC 547 NPN) используется в качестве переключателя для автоматического включения и выключения системы уличного освещения.
Он автоматически включает свет, когда солнечный свет опускается ниже видимой области наших глаз. (например, вечером после заката).
Он автоматически выключает свет, когда на него падает солнечный свет (например, на LDR), например, утром, с помощью датчика под названием LDR (Light Dependent Resistor), который воспринимает свет так же, как наши глаза.
A

Также проверьте:

Преимущества:

Используя эту автоматическую систему управления уличным освещением, мы можем снизить потребление энергии, поскольку ручные уличные фонари не выключаются должным образом даже при попадании солнечного света и также не включались раньше до захода солнца.
В солнечные и дождливые дни время включения и выключения заметно различается, что является одним из основных недостатков использования схем таймера или ручного управления для переключения системы уличного освещения.

Достаточно… .Теперь приступим (шаг за шагом)

Требования:

Светозависимый резистор LDR
Возьмите 2 транзистора. (NPN транзистор — BC547 или BC147 или BC548)
Резистор — 1 кОм, 330 Ом, 470 Ом
Светоизлучающий диод (LED) — любой цвет
Соединительные провода — Используйте одножильный провод с пластиковым покрытием 0.Диаметр 6 мм (стандартный размер). Можно использовать провод, который используется для компьютерных сетей.
Источник питания — 6 В или 9 В

Магнитная левитация, простая электрическая схема

Процедура

Вставьте первый транзистор Q1-BC547 (NPN) на макетную плату (или общую печатную плату), как показано на принципиальной схеме 1.
Подключите еще один транзистор Q2- BC547 (NPN) на макетной плате, как в шаге 1.
Подключите провода через вывод эмиттера обоих транзисторов и клемму –ve батареи (нижний / нижний ряд макетной платы.)
Подключите провод к контакту коллектора транзистора Q1 и контакту базы транзистора Q2.
Подключите резистор 1K к положительной клемме батареи (самый верхний ряд макетной платы) и коллекторному контакту транзистора Q1.
Подключите светозависимый резистор (LDR) к положительной клемме батареи (самый верхний ряд макета) и базовой клемме транзистора Q1.
вставьте резистор 330 Ом между базовым выводом транзистора Q1 и отрицательной клеммой аккумулятора (нижний нижний ряд макета).
Подключите резистор 330R к положительной клемме аккумулятора (верхний ряд макета) и анодной клемме светодиода (светоизлучающий диод) и подключите катодную клемму светодиода к контакту коллектора транзистора Q2.

Мини-система воздушного охлаждения от вентилятора 12 В (самодельный из мусора)

Простая схема готова к тестированию. Подключите клеммы аккумулятора 6 В к цепи, как показано на рис., И посмотрите на выход. Когда вы блокируете свет, падающий на резистор, зависящий от света (LDR), светодиод светится.

СВЕТОДИОД Горит даже в меньшей темноте. Используйте фонарик или зажигалку, если светодиод светится в меньшей темноте. Кроме того, можно попробовать отрегулировать чувствительность этой схемы, используя переменный резистор вместо R1-300Ом. Попробуйте эту схему с другими сопротивлениями (например, 1 кОм, 10 кОм и 100 кОм и т. Д.)

USB Mini Fan (самодельный, очень простой с использованием двигателя вентилятора на 12 В на ПК)

Иллюстрированный рассказ: (Щелкните изображения, чтобы увеличить)

Компоненты и принципиальные электрические схемы для автоматической системы управления уличным освещением

Принципиальная схема 1.Система автоматического управления уличным освещением (датчик с использованием LDR и транзистора BC 547.) Очень просто. Мы пробовали это в этом уроке, но вы также можете попробовать второй, упомянутый ниже.

Принципиальная схема 2. Система автоматического управления уличным освещением (датчик с использованием LDR и транзистора BC 547.) Очень просто.

Когда свет падает на LDR (светозависимый резистор), светодиод не светится. (Светодиод = выключен).

Теперь вы можете видеть, что мы заблокировали свет, падающий на резистор, зависимый от света (LDR), поэтому светодиод светится (светодиод = ON).

Снимок взят из видео.

Для получения дополнительных руководств по проектам в области базовой электротехники и электроники посетите: Библиотека простых проектов в области электротехники и электроники

Автоматическая схема уличного освещения с TRIAC и LDR

В этой схеме вы должны знать, как уличные фонари автоматически включаются вечером и выключаются утром. Мы хотим сказать вам, что никто физически не включал и не выключал этот свет вручную.В этой статье мы описываем схему для проекта автоматического уличного освещения или контроллера уличного освещения с использованием LDR (светозависимого резистора).
Вот наш новый простой проект «Электроника» об автоматической системе управления уличным освещением. В этом проекте мы не использовали реле для включения / выключения. Мы только что использовали TRIAC в качестве реле для автоматического включения и выключения уличного света.
Характеристики: —
1. Это простая и мощная концепция, в которой TRIAC используется в качестве переключателя для автоматического включения и выключения уличных фонарей.
2. Автоматически включает свет, когда солнечный свет идет ниже (например, вечером).
3. Он автоматически выключает свет, когда солнечный свет попадает на датчик LDR этого проекта. ЦЕПНАЯ СХЕМА
: —

Итак, в этой схеме мы собираемся использовать LDR (светозависимый резистор) в качестве датчика для восприятия света. Днем из-за света сопротивление LDR будет очень низким. Значит, падение напряжения будет большим. Это удерживает TRIAC (BT136) вне сцены. BT136 — это TRIAC, который используется для непосредственного управления основным питанием 110/220 В.Лампа останется выключенной.
С наступлением ночи сопротивление LDR увеличивается, и он включает точки M1 и M2 симметрии. Когда M1 и M2 TRIAC соединяются током, лампочка включается. TRIAC — это компонент, который используется для непосредственного управления светом от сети переменного тока напряжением 110/220 вольт.
Используемые компоненты: —
1. TRIAC: BT134 / BT136 / BT139
2. Резистор: 220 кОм 1/4 Вт
2. LDR: Светозависимый резистор
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: —
Переключатель датчика освещенности работает от 220 В переменного тока напрямую, и если вы не привыкли работать с сетевым напряжением или не имеют опыта работы с сетевым напряжением 220 В переменного тока, пожалуйста, держитесь подальше от этого проекта, пока он подключен к основному источнику питания.
Преимущества выключателя уличных фонарей: —
Уличные фонари потребляют много энергии в городах. Много раз после восхода солнца уличные фонари продолжают гореть. На это тратится много энергии. Автоматические уличные фонари, использующие LDR, работают в соответствии с освещением. LDR обнаруживает свет. Свет включается, если световой сигнал ниже определенного значения.
Система очень чувствительна. Когда LDR гаснет, уличные фонари автоматически включаются, когда LDR находит свет, настенные светильники автоматически выключаются.Как только уличные фонари помещены в эту систему, больше не нужно их контролировать. Они действуют сами по себе. Они менее затратны и надежны. Эта система может выдерживать большие нагрузки до 7А, если вы используете BT139, тогда она может выдерживать основной ток 18А. При необходимости систему можно перевести в ручной режим.

Как работает уличный фонарь? • Декоративное освещение LampLight

Когда фотоэлемент обнаруживает слишком много света, датчик отключает уличный фонарь (например,г., на рассвете).

Электроэнергия передается через газоразрядные лампы высокой интенсивности. Газоразрядная лампа высокой интенсивности излучает свет посредством электрической дуги, создаваемой между двумя электродами. Электроды находятся в прозрачной трубке, наполненной газом и солями металлов. Электрическая дуга генерирует тепло, которое вместе с газом и металлом создает светоизлучающую плазму.

В уличных фонарях используется байпасная технология. Благодаря использованию изолирующих трансформаторов или технологии вырезания пленки уличные фонари могут передавать напряжение через другие уличные фонари, когда они перегорели.Как и старые огни рождественской елки, уличные фонари соединены последовательно; ток для работы пяти уличных фонарей на той же улице течет от фонарей 1 до 2, 3 и так далее. Раньше, когда перегорала одна лампа, уличные фонари не включались, так как ток не мог пересечь перегоревшую лампочку. Изолирующие трансформаторы пропускают ток независимо от того, исправна она или нет. Технология вырезания пленки использует пленку материала, которая соединяет контакты, необходимые для прохождения тока.Если перегорел уличный фонарь, ток идет в обход перегоревшей цепи и проходит по вырезу пленки.

Уличные фонари тщательно спланированы. Проблемы с уличным освещением включают световое загрязнение ночного неба и нарушение ночного видения водителей. Внезапная неспособность воспринимать освещение и расстояние в ночное время из-за уличного освещения происходит из-за рефлекса аккомодации человеческого глаза, когда автомобили движутся из затемненной области в область, освещенную уличным фонарем. Зрачки глаза не могут приспосабливаться достаточно быстро, переходя от темноты к свету и обратно, что вызывает проблемы.Световое загрязнение считается экологической проблемой уличного освещения. Это включает чрезмерное попадание света на частную собственность, слепящие блики и чрезмерное освещение территорий и зданий. Существует также проблема нежелательного напряжения, когда уличный фонарь может излучать скачки паразитного напряжения и травмировать находящихся поблизости. Это редко, но возможно, особенно во время грозы. Для решения проблем, связанных с ночным видением, световым загрязнением и авариями, связанными с напряжением, в пределах определенной области устанавливается только определенное количество уличных фонарей, и они предназначены для воздействия на водителей при слабом освещении.Некоторые фонари оснащены сигнализацией, уведомляющей находящихся поблизости людей об опасных проблемах с напряжением до тех пор, пока они не будут отремонтированы.

Экономия энергии за счет автоматического управления

Энергосбережение за счет автоматического управления

[Печать]

Рис. 1 В водонагревателе используется автоматическое управление.

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как уличные фонари «знают», что нужно включаться, когда становится темно, и выключаться при дневном свете, или как автоматическая дверь «знает», как открываться для вас, когда вы идете рядом, и закрывать после того, как вы прошли? Задумывались ли вы о том, как кондиционер «знает», когда в комнате достаточно прохладно, и выключает компрессор, или как водонагреватель «знает», что нужно отключиться, чтобы вода не выкипела? Все это и многое другое — чудеса автоматического управления.Как вы увидите в этом модуле, автоматическое управление не только удобно, но и позволяет экономить электроэнергию. Давайте рассмотрим подробнее.

Уличные фонари

Уличные фонари предназначены для автоматического включения в темноте и выключения при свете, чтобы сэкономить электроэнергию. Как уличные фонари воспринимают темноту и дневной свет? Обычно используемое устройство называется светозависимым резистором (LDR). Это резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от количества падающего на него света.Когда LDR находится в темноте, его сопротивление очень велико, обычно в диапазоне M. Когда он находится под ярким светом, его сопротивление находится в диапазоне k. Схема, которая использует это изменение сопротивления при различных условиях освещения, может автоматически включать и выключать свет в ночное и дневное время соответственно. LDR для уличных фонарей необходимо располагать таким образом, чтобы другие источники света не попадали на LDR. Также необходима временная задержка в цепи переключения, чтобы короткие периоды темноты (например.грамм. когда птица пролетает над LDR в течение дня) или короткие периоды яркости (например, когда фары автомобиля светят на LDR ночью) не включают или выключают свет.


Рис. 2 Уличные фонари имеют светочувствительный элемент управления, который позволяет им автоматически включаться в ночное время.	Рис. 3 Светозависимый резистор используется во многих схемах автоматического управления.

Водонагреватели, духовки, холодильники, кондиционеры

Существует множество приборов, таких как водонагреватели, холодильники и кондиционеры, которые автоматически включаются и выключаются при достижении заданной температуры. Это позволяет избежать непрерывной работы приборов и чрезмерного потребления электроэнергии.

Некоторые устройства автоматического управления работают, считывая изменение температуры и, соответственно, размыкают или замыкают цепь.Эти устройства обычно используются в электрических приборах, как показано в следующих разделах:

Биметаллические ленты

Принцип, лежащий в основе биметаллической ленты, заключается в том, что разные металлы расширяются в разной степени при изменении температуры. Комбинируя два разных металла один поверх другого в полосу, образуется биметаллическая полоса. Поскольку два металла по-разному расширяются или сжимаются при одном и том же изменении температуры, полоса изгибается. Затем его можно использовать для включения или выключения цепи при определенных температурах.Биметаллические полосы часто встречаются в духовках. Типичная структура этого типа управления представлена на рис. 5.


Рис.4 Типичная биметаллическая полоса	Рис.5 Структура биметаллической ленты

Устройство, показанное на рис. 5, типично для печей. Верхний металл (синий) расширяется больше при нагревании и больше сжимается при охлаждении, чем нижний металл.Таким образом, когда температура внутри духовки опускается ниже определенной точки, биметаллическая полоса изгибается достаточно вверх, чтобы замкнуть цепь, включая нагревательный элемент. В холодильнике используется обратная установка. Когда температура внутри холодильника повышается, биметаллическая полоса изгибается, чтобы включить компрессор, который запускает цикл охлаждения.

Термисторы

Рис. 6 Термистор имеет сопротивление, зависящее от температуры.

Термистор изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры. В отличие от металла сопротивление термистора обычно уменьшается с повышением температуры. Типичный термистор имеет сопротивление в несколько сотен Ом при комнатной температуре. Оно непрерывно уменьшается до менее 100 Ом при 100 90 248 o 90 249 C. Например, в водогрейном котле с электронным управлением процессор или схема измеряет сопротивление термистора. Когда достигается сопротивление, указывающее на определенную температуру, нагревательные элементы включаются или выключаются.

В термисторах

используются полупроводники для изменения сопротивления. Многие термисторы изготовлены из тонкой катушки из полупроводникового материала, такого как спеченный оксид металла. Материал обладает тем свойством, что при повышении температуры все больше электронов в материале возбуждаются и могут перемещаться для проведения электричества. Поскольку больше носителей заряда доступно для проводимости, сопротивление материала уменьшается с повышением температуры.

Современные регуляторы температуры

Фиг.7 Этот регулятор температуры использует термопару для измерения изменений температуры. Когда измеренная температура (22 ^o C) приближается к определенному значению (42 ^o C), электрическая мощность, подаваемая на розетку, автоматически уменьшается.

Современные регуляторы температуры используют термопары для детального измерения изменения температуры контролируемого объекта. Термопара преобразует данные о температуре в электрические сигналы.Электронные компоненты в контроллере используют эту информацию для определения будущего изменения температуры и управления выходной мощностью устройства (например, обогревателя или кондиционера), чтобы поддерживать температуру объекта в заданном диапазоне. Пользователи могут легко установить диапазон температур в соответствии со своими потребностями.

Термопары, используемые в регуляторах температуры, обычно состоят из двух разнородных проволок из металла / сплава, соединенных вместе (например, сваркой) на одном конце.Присоединенный конец предназначен для измерения температуры и называется горячим спаем. Другой конец термопары подключен к устройству измерения напряжения и называется холодным спаем. Когда температура двух переходов различна, между двумя разнородными материалами появится разность потенциалов. Разность потенциалов примерно пропорциональна разнице температур между двумя переходами. Это явление называется эффектом Зеебека. Термопары, как правило, очень прочные, их можно размещать в ограниченном пространстве и измерять высокие температуры, что делает их очень универсальными термометрами.

Датчики движения для освещения и эскалаторов

Инфракрасные датчики движения для управления освещением

Инфракрасные датчики движения обычно используются для автоматического включения света при обнаружении присутствия людей. Это позволяет экономить электроэнергию и при необходимости обеспечивать достаточное освещение. Этот элемент управления особенно полезен для коридоров или комнат, которые не используются часто.

Обычно используются датчики движения пассивного типа.«Пассивный» здесь означает, что они чувствительны к инфракрасному излучению, излучаемому обнаруживаемыми объектами (например, человеческим телом), но у них нет активного источника для испускания инфракрасного излучения.


Рис. 8 Инфракрасные датчики движения используются для управления освещением в коридорах.	Рис. 9 Внутреннее устройство инфракрасного датчика движения.

Как устроены эти инфракрасные датчики движения и как они работают? Посмотрите на фотографию инфракрасного датчика движения.Изогнутая поверхность спереди представляет собой линзу особого типа, называемую линзой Френеля, которая фокусирует инфракрасное излучение на устройстве обнаружения инфракрасного излучения, пироэлектрическом датчике внутри. Линза Френеля изготовлена из материала, прозрачного для инфракрасного излучения, особенно для диапазона инфракрасного излучения, испускаемого человеческим телом, но не для видимого света.

Пироэлектрические датчики изготовлены из пироэлектрического материала, который создает напряжение при изменении температуры. Когда, например, проходит человек, изменяется количество инфракрасного излучения, которое достигает пироэлектрических датчиков, что, в свою очередь, вызывает изменение температуры и создает напряжение.Сгенерированное напряжение затем можно использовать для управления освещением.

Датчик движения для эскалаторов

Рис. 10 Инфракрасные датчики движения используются для управления эскалаторами с целью экономии энергии в непиковые часы.

Для управления эскалаторами используются инфракрасные датчики движения активного типа, которые излучают пучок инфракрасного излучения через вход в эскалаторы. Обычно источник инфракрасного луча (называемый передатчиком) и инфракрасный детектор находятся на одной стороне, а отражатель — на противоположной стороне.Когда человек встает между передатчиком и отражателем, инфракрасный луч прерывается и эскалатор включается. Когда путь луча восстанавливается в течение определенного периода времени, эскалатор отключается, и, следовательно, энергия сохраняется без ущерба для обслуживания.

Следующая анимация показывает работу некоторых автоматических элементов управления.

Мы представили несколько видов устройств автоматического контроля и материалов. Теперь щелкните следующее действие, чтобы поэкспериментировать с этими устройствами.

% PDF-1.4 % 1 0 объект > поток 2017-04-14T11: 17: 39-04: 00Microsoft® Word 20132021-11-16T21: 10: 51-08: 002021-11-16T21: 10: 51-08: 00iText 4.2.0 от 1T3XTapplication / pdfuuid: fabbbe54- ef6a-49de-936d-8bd2fbafc22duuid: ab0049d7-9586-4b74-b074-a31a3ab25064uuid: fabbbe54-ef6a-49de-936d-8bd2fbafc22d

Savedxmp.iid: C2117C7354D: 05CFACF09B02DB08C08CB02B08 / метаданные

Гочжуан Лян

Сяоюй Сю

конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > поток xXn7SD _] {hoE «K_DhfMPfF (}` {WptxźH = ELmK5hU% `Mu» Z6evz) 0]? / AsdёOӇ_xyf 㧲 x \ ~ @ gs}, BNl (> 6} d0z «r4t

longjoin 光控器 _ 路器 _фотоэлементный датчик_ 上海朗骏智能科技有限公司官网

Схема подключения датчика фотоэлемента

Инструкция

Различные типы 0f Инструкция по электрической схеме датчика фотоэлемента

1.Тип Twist-Lock

Датчики фотоэлементов типа Twist Lock применяются для автоматического управления уличным освещением, освещением прохода и освещением дверных проемов в соответствии с уровнем естественного окружающего освещения.

Схема подключения фотоэлементов этого типа показана ниже:

Примечания:

Отключите питание; подключите розетку согласно схеме справа.Надавите на фотоконтроллер и поверните его по часовой стрелке, чтобы зафиксировать в гнезде. Установите фотоэлемент Sensor так, чтобы фотоэлемент был направлен на СЕВЕР, как показано на верхней части фотографии контроллера. При необходимости отрегулируйте положение гнезда.

2.Проводной тип кнопки 3

Датчики фотоэлемента с проводом типа 3 используются для автоматического управления наружным освещением, проходным освещением и ландшафтным освещением в соответствии с уровнем яркости окружающего естественного освещения.

Схема подключения фотоэлемента этого типа показана ниже:

Примечания:

Отключите питание, снимите крышку распределительной коробки, поместите ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ в выбивное отверстие и закрепите стопорной гайкой. Подключите согласно схеме справа.

Не устанавливайте переключатель, если переключатель с фотоэлементом находится напротив искусственного или отраженного света. Это приведет к тому, что блок будет включаться и выключаться ночью.

3. Фотоэлектрический переключатель с проводом

Фотоэлектрический переключатель применяется для автоматического управления наружным освещением, садовым освещением, проходным освещением и освещением дверного проема в соответствии с уровнем естественного окружающего освещения. Он обеспечивает широкий диапазон напряжений для приложений клиентов практически с источниками питания. Кроме того, предварительно установленная задержка в 15–30 секунд поможет избежать неправильной работы из-за прожектора или молнии в ночное время.

Схема подключения датчика с фотоэлементом этого типа показана ниже:

Примечания:

Отключите питание, снимите крышку распределительной коробки, поместите ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ в выбивное отверстие и закрепите стопорной гайкой.Подключите согласно схеме справа.

Не устанавливайте переключатель так, чтобы переключатель с фотоэлементом был обращен к искусственному или отраженному свету.

При этом блок будет включаться и выключаться ночью.

4.Вращающийся шарнир типа 3 с проводом

Фотоэлектрический переключатель применяется для автоматического управления наружным освещением, освещением прохода и освещением дверного проема в соответствии с уровнем окружающего освещения.

Этот продукт разработан на основе конструкции электрического обогрева, которая обеспечивает временную задержку более 30 секунд, чтобы избежать избыточного переключения против прожектора или молнии в ночное время.Система температурной компенсации обеспечивает стабильную производительность независимо от температуры окружающей среды.

Имеет собранный шарнир с корпусом датчика / переключателя для удобной регулировки направления после установки. Также доступен дополнительный вертлюг для дальнейшей регулировки. Этот продукт сертифицирован в соответствии со стандартом для непромышленных фотоэлектрических переключателей для управления освещением UL773A и применимыми канадскими стандартами.

Схема подключения датчика с фотоэлементом этого типа показана ниже:

Примечания:

Отключите питание, снимите крышку распределительной коробки, поместите ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ в выбивное отверстие и закрепите контргайкой.Подключите согласно схеме справа.

Не устанавливайте переключатель, если фотоэлемент Переключатель смотрит на искусственный или отраженный свет. Это приведет к тому, что блок будет включаться и выключаться ночью.

5.Регулируемый провод типа 3

Регулируемый переключатель с фотоэлементом применяется для автоматического управления наружным освещением, освещением прохода и освещением дверного проема в соответствии с уровнем окружающего освещения.

Этот продукт разработан на основе конструкции электрического обогрева, которая обеспечивает временную задержку более 30 секунд, чтобы избежать избыточного переключения против прожектора или молнии в ночное время. Система температурной компенсации обеспечивает стабильную производительность независимо от температуры окружающей среды.

Эта серия обеспечивает удобную регулировку направления после установки после применения дополнительного вертлюга.

Схема подключения датчика с фотоэлементом этого типа показана ниже:

Примечания:

Отключите питание, поместите резьбу ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ в выбивное отверстие и закрепите с помощью резиновой прокладки и стопорной гайки из цинкового сплава.Подключите согласно схеме справа.

При необходимости сдвиньте установленную регулировочную металлическую полосу, чтобы установить желаемые уровни включения / выключения. Не устанавливайте переключатель так, чтобы фотоэлемент был обращен к искусственному или отраженному свету.

При этом блок будет включаться и выключаться ночью. При первой установке ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ выключается через несколько минут — это нормально.

Для проверки «включения» в дневное время прикройте его глазок сдвигающейся металлической полосой.

Не накрывайте пальцами, потому что света, проходящего сквозь пальцы, может быть достаточно, чтобы переключатель оставался открытым.

Проверка займет примерно 2 минуты.

-Наш официальный сайт: www.longjoin.com

Разработка и внедрение интеллектуальной системы уличного освещения на основе диммера с использованием Raspberry Pi и Интернета вещей | Sravani

[1] К. Джейн, Г., Су, К.-К., Чиу, Х.-Дж., и Ло, Ю.-К. (2012). «Высокоэффективный светодиодный драйвер для уличного освещения». 2012 Международная конференция по исследованиям и применению возобновляемых источников энергии (ICRERA), 1–5 (ноябрь).

[2] Cacciatore, G. Fiandrino, C, Kliazovich, D, Granelli, F., and Bouvry, P. (2017). «Анализ затрат на интеллектуальные осветительные решения для умных городов». Международная конференция IEEE по коммуникациям (ICC), 2017, 1–6 (май).

[3] Тэцуя Йокотани, Юя Сасак, «Сравнение с HTTP и MQTT по требуемым сетевым ресурсам для Интернета вещей» Международная конференция по контролю, электронике, возобновляемым источникам энергии и связи (ICCEREC) 2016 г., 978-1-5090-0744-8 / 16 / $ 31,00 © 2016 IEEE

[4] Charalampidis, P., Трагос, Э., Фрагкиадакис, А. (2017). «Платформа iot с поддержкой тумана для эффективного управления и сбора данных». 2017 22-й Международный семинар IEEE по компьютерному моделированию и проектированию коммуникационных каналов и сетей (CAMAD), 1–6 (июнь).

[5] Дай, Р. Б., Турхан, М., Й’слдесср, Д., и Угак, К. (2013). «Схема диммера для различных осветительных приборов». 2013 8-я Международная конференция по электротехнике и электронике (ELECO), 278–282 (ноябрь).

[6] Махур, М., Салмаси, Ф. Р., и Наджафабади, Т. А. (2017). «Иерархическая интеллектуальная система уличного освещения с оптимизацией энергопотребления методом грубой силы». Журнал датчиков IEEE, 17 (9), 2871–2879.

[7] Шере В. и Сурьяванши Р. (2016). «Обзор энергосберегающего светодиодного драйвера с регулируемой яркостью с симисторным управлением для уличного освещения». Международная конференция по автоматическому управлению и методам динамической оптимизации, 2016 г. (ICACDOT), 239–241 (сентябрь).

[8] Тан, Б., Чен, З., Хефферман, Г., Пей, С., Вэй, Т., Хе, Х., и Ян, Q. (2017). «Включение интеллекта в туманные вычисления для анализа больших данных в умных городах». IEEE Transactions по промышленной информатике, 13 (5), 2140–2150. 21

[9] Акаш РБ, Холабасаппа К., Киран Кумар Д.М., Киран Марди, ассистент проф. С.Б.М.Нандини, «СИСТЕМА МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ УЛИЧНЫМ СВЕТОМ», Международный журнал современных тенденций в инженерии и исследованиях (IJMTER), том 02, Выпуск 04, [апрель 2015]

[10] Абдул Латиф Салим, Раджа Сагар Р., Сачин Датта Н.С., Сачин Х.С., Уша М.С., «Система мониторинга и контроля уличного освещения», Международный инженерно-технический журнал — Том 1, выпуск 2, Март апр 2015

[11] Дэвид р.Gozzard, Sascha w. Schediwy, Benjamincourtney-Barrer, Richardwhitaker и Keithgrainge, «Простая стабилизированная радиочастотная передача с оптическим срабатыванием фазы», IEee Photonics Technology Letters, vol. 30, нет. 3, 1 февраля 2018 г.

[12] Фади аль-турджман1, Йонейкирсал эвер2, энвер эвер 1, хуан х. Nguyen3 и deebakbakkiam david1 специальный раздел «Бесшовная основа соглашения о ключевых соглашениях для мобильных приемников в защищенных сенсорных сетях общественной безопасности на основе iot», посвященный критически важным коммуникациям в области общественной безопасности: архитектуры, поддерживающие технологии и будущие приложения, том 5, 2017, октябрь 25, 2017

[13] Вен-Лонг Чин, Ван Ли и Сяо-Хва Чен «Угрозы безопасности больших данных в области энергетики в интеллектуальных сетевых коммуникациях на основе Интернета вещей», журнал IEEE Communications, октябрь 2017 года

[14] Бадишамми, РидаКатун, «Технологии Интернета вещей для умных городов» IET Netw.