Accumulator-shop.ru

Аккумулятор Шоп
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как подключить уличный датчик освещения для включения света

Датчик освещения называют фотореле или сумеречный выключатель. Он отслеживает яркость освещения на улице или в помещении, при необходимости включает и выключает лампы. Использование уличного датчика света имеет несколько преимуществ:

  • автоматизация включения уличного освещения;
  • точность срабатывания, позволяющая сократить время функционирования осветительных приборов и расходы на электричество;
  • программируемые устройства выставляются по индивидуальным настройкам;
  • отпугивание воров – система срабатывает, имитируя присутствие владельцев дома.
  • низкий класс защищенности устройства провоцирует быстрое окисление контактов и поломку;
  • для корректной работы корпус периодически требует очищения.

В местах, где не требуется постоянное освещение, сумеречный выключатель дополняют датчиком движения. Лампы загораются только при приближении человека. Система повышает экономию электроэнергии.

Датчик освещенности (освещения) | сумеречный выключатель

Датчик освещенности (освещения) или сумеречный выключатель – это устройство автоматического управления источниками света, в зависимости от уровня освещенности окружающего пространства. Иными словами, датчик освещенности – это выключатель, работающий в автоматическом режиме, включающий и выключающий свет при достижении определенной степени освещенности в месте его установки.

Чаще всего, датчики освещенности устанавливаются в местах, где в светлое время суток пространство освещается естественным светом, а при наступлении темноты – электрическим. К таким местам относятся – подъезды жилых домов, въезды в гаражи, тротуары, автодороги, витрины магазинов и многие другие.

Работа датчика освещения

Датчики освещения выпускаются для различных вариантов использования и различных форм:

– для установки как внутри помещения так и снаружи (различаются по степени защиты)

– для установки на din-рейку электрощитка и отдельно стоящие

– для внутреннего (монтаж в установочную коробку или подрозетник) и внешнего монтажа (накладные, наружные)

– со встроенным или внешним фотоэлементом.

Вы всегда сможете подобрать сумеречный выключатель полностью подходящий именно для ваших условий, вам не придется что-то придумывать, это очень удобно.

Виды датчиков освещения

Схема устройства датчика освещения

Устройство сумеречного выключателя достаточно простое, условно любой датчик освещения можно разделить на три основных компонента:

– фотоэлемент (фотодиод, фоторезистор, фототранзистор)

– пороговое устройство (компаратор)

– выходное устройство (реле или симистор)

Схема работы датчика освещения

Схема работы конструкции датчика освещенности проста – при изменении параметров фотоэлемента срабатывает пороговое устройство – компаратор, который подает сигнал на выходное устройство и оно включает освещение.

Читайте так же:
Samsung ue39f5000ak убавить ток подсветки

Так, например, при естественном освещении сопротивление фотоэлемента – фоторезистора невысокое и напряжение на нем не превышает порога срабатывания компаратора, поэтому освещение отключено. Но как только происходит уменьшение естественной освещенности, сопротивление фоторезистора увеличивается и соответственно напряжение на нем возрастает. И в определенный момент уровень напряжения на фоторезисторе достигает порога срабатывания компаратора, который, с помощью реле, включает освещение.

Схема подключения датчика освещения

Схема подключения датчика освещения схожа со схемой подключения обыкновенного выключателя, он ставится в «разрыв» фазного провода идущего к светильнику. Главное различие в том, что для работы сумеречного выключателя требуется подвод к нему и нулевого провода.

Схема подключения датчика движения

Схема электропроводки для подключения датчика освещенности

Электропроводка для датчика освещения может выполнятся несколькими способами, в зависимости от обстоятельств, основные из них это:

Вариант 1. Коммутация через распределительную коробку.

В случае, если вы делаете электропроводку для сумеречного выключателя во время ремонта, лучше всего коммутацию проводов сделать через распределительную коробку как показано на изображении ниже. Здесь к светильнику подведен нулевой провод и земля (нулевой защитный провод) прямо из распред. коробки, а фазный провод приходит пройдя через датчик освещения. К самому же датчику подводится соответственно – фазный провод, провод идущий к светильнику и нулевой провод.

Электропроводка для датчика движения

Вариант 2. Коммутация проводов в датчике освещения.

Коммутация проводов в датчике освещенности применяется обычно в тех случаях, когда проводка делается уже при чистовой отделке и нет возможности сделать распределительную коробку. Схема показана ниже. Тут к сумеречному выключателю подходят фаза, ноль и земля, а уже от него идет вывод этих проводников на светильники, подключенные последовательно.

Коммутация проводов в датчике освещения

Остались вопросы или есть дополнения – пишите в комментариях к статье!

Принципы замеров уровня освещенности сумеречным датчиком

Выше была описана схема установки датчика фотореле для уличного освещения. Но с помощью чего фотореле определяет тот момент, когда необходимо замкнуть или разомкнуть электрическую цепь? В данных устройствах применяются чувствительные элементы из разных полупроводниковых металлов, которые монтируются на том месте датчика, куда падает естественный свет. В месте соприкосновения этих металлов возникает небольшой электрический импульс, который и даёт дальнейшую команду для замыкания всей цепи. Рассмотрим основные разновидности этих элементов (принцип их работы):

  • фоторезистор (сопротивление изменяется в зависимости от окружающего естественного светового потока благодаря содержанию сульфида или селенида кадмия внутри элемента);
  • фотодиод (способен генерировать электрический заряд с помощью фотовольтатического эффекта); 05-photodiode-3
  • фототранзистор (является оптоэлектронным проводником, реагирующим на естественную освещённость с помощью облучения части своей базы);06-fototranzistor
  • фототиристор (применяют в цепях с постоянным током, регулирует напряжение исходя из естественного луча света, падающего на его матрицу);
  • фотосимистор (работает от переменного тока, синхронизирует подаваемый ток из нескольких каналов, например, из 2-ух фототиристоров, и передаёт его на главный электрод, который управляет всей схемой).08-fotosimistor
Читайте так же:
Резисторный выключатель света схема

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 датчика

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 –

Схема электрическая

Простое фотореле день — ночь схема. Принцип работы достаточно прост: операционный усилитель используется в качестве компаратора (сравнивающего устройства), фоторезистор определяет уровня освещения окружающей среды. Нагрузкой сумеречного выключателя является малогабаритное электромагнитное реле. Как уже указывалось выше, для определения уровня падающего света предназначен фоторезистор FR1, он имеет максимальное сопротивление в темноте около 1 МОм и минимальное в несколько сотен Ом при воздействии на него сильного света: это позволяет определить уровень освещенности на основе разницы значений сопротивления FR1. По схеме видно, что сопротивление фоторезистора входит в состав делителя напряжения, состоящий из R3, FR1 и R5 для получения необходимой величины напряжения с выхода делителя.
Подавая напряжения с делителя на вход 5 U1 (неинвертирующий вход) можно получить на выходе 7 компаратора устойчивое срабатывание, которое будет соответствовать выбранному значению яркости к величине напряжения с делителя. Включение переменного резистора (триммера) в схему с компаратором дает возможность отрегулировать порог (необходимую величину напряжения ) срабатывания компаратора, в соответствии с уровнем освещенности, при котором выходное реле должны включиться (активировано).

Работа устройства

Рассмотрим работу схемы подробнее, предполагая, что фотодатчик FR1 не освещен, находится в темноте, в результате этого сопротивление FR1 гораздо выше, чем сопротивление R3 и R5. В результате этого напряжение с делителя поступающее через R3 и R6 на вход компаратора будет примерно равно напряжению питания U1, поступающего через диод D1.

Читайте так же:
Провода для 12 вольтового освещения

Если подстроечный резистор RV1 находится в положении ближе к минусу источника питания и дальше от положительного потенциала (катода D1), величина напряжение поступающее на инвертирующий вход 5 операционного усилителя меньше, чем напряжение на неинвертирующем входе 6. Таким образом, на выходе U1 образуется сигнал высокого потенциала прикладываемый к базе Т1, транзистор открывается, величина коллекторного тока становится достаточной для срабатывания реле RL1 и зажигания LD1 (включенный светодиод сигнализирует срабатывание фотореле), замыкается контакт С и NO, включая цепь нагрузки.
Когда освещенность начинает повышаться, напряжение поступающее с делителя через R6 и D3 на контакт 5 U1 уменьшается, в следствии постепенного понижения сопротивление фоторезистора от попадания света на его чувствительный слой. В какой-то момент неинвертирующий вход станет находиться под более низким потенциалом, чем напряжение на инвертирующем вводе, определяемое триммер RV1 и компаратор переключается, изменяя состояние выхода, потенциал на выходе становится низким, транзистор Т1 закрывается. В результате гаснет светодиодный индикатор, а выходное реле переключается в исходное состояние, нагрузка выключается. Если уровень освещенности уменьшается, то на выход 7 U1 потенциал опять становится высоким и выходное реле замыкает снова (индикатор загорается).
Регулировка момента включения сумеречного выключателя в сумеречное время выставляется триммером RV1, когда необходимо зажечь уличное освещение. Плавным перемещение подстроечного резистора устанавливается уровень напряжения срабатывания устройства, перемещая движок в сторону земли (минуса) напряжение уменьшается, а в противоположную, наоборот увеличивается. Для срабатывания реле в более темное время суток необходимо резистор перемещать в направлении минуса.

Назначение элементов фотореле

Рассматривая предложенную схему можно увидеть, что в ней установлен диод D3 подключенный к выводу 5 компаратора, его назначение пропустить напряжение с делителя через резистор R6 ко входу 5 и на цепочку R4, С3, не давать быстро разряряжаться конденсатору С3, когда потенциал с делителя станет меньше чем потенциал на С3. Эта задержка по времени необходима для того чтобы не дать выключиться освещению в случае кратковременных помех по питанию, или при резком кратковременном изменении освещенности датчика (фары автомобиля и т.д.). Еще это необходимо и для того, что при переходе от темного к светлому и наоборот, реле может кратковременно срабатывать, находясь а неустойчивом состоянии, поскольку сопротивление фоторезистора на этот момент может колебаться в районе значений (гистерезиса) определяющее напряжение срабатывания.
Напряжение источника питания поступает через диод D1, защищающий от подключения напряжения обратной полярности, для фильтрации напряжения и подавления импульсных помех предусмотрены конденсаторы С1 и С2.
Схема работает от источника постоянного напряжения от 9 до 12 вольт, для нормальной работы предпочтительнее питать от стабилизированного источника (в противном случае при нестабильном источнике колебания напряжения в районе порогового значения ухудшит стабильность параметров устройства, несмотря на RC фильтр). Требуемый ток порядка 40 мА, благодаря субминиатюрному реле, потребление которого составляет около15 мА.
Дополнительно поясним работу диода D2, подключенный параллельно обмотке электромагнитного реле RL1. Так как диод подключен параллельно обмотке RL1, то во включенном состоянии реле он не функционирует, но при выключении реле, когда транзистор переключается и благодаря индуктивному характеру свойства обмотки реле на ней возникает эдс, полярностью направленной против источника питания, поэтому на коллекторе транзистора появляется в момент переключения удвоенное напряжение источника. Для исключения выхода из строя транзистора Т1 и служит диод D2, гасящий обратную полуволну возникающей ЭДС.
Перечень элементов
R1: 15 кОм
R2: 1 кОм
R3: 15 кОм
R4: 3,3 кОм
R5: 150 Ом
R6: 3,3 кОм
RV1: триммер 1 кОм М.В.
FR1: фоторезистор 2-20k
С1: 100 мкФ 25VL
С2: 100 нФ
С3: 100 мкФ 25VL
D1: 1N4148
D2: 1N4148
D3: 1N4148
LD1: LED 3 мм красный
T1: BC547
U1: LM358 аналог КР1040УД1 / КФ1040УД1
RL1: Реле 12V

Читайте так же:
Потребление электроэнергии выключателем с подсветкой

СОДЕРЖАНИЕ

С помощью датчика интенсивности света ( фоторезистор , фотодиод , фототранзистор и т. Д.), Который определяет количество света, освещающего окружающую среду, он запускает электрическую цепь, которая размыкает или замыкает контакты механического реле или твердотельного реле. ( силовой транзистор , тиристор , симистор и др.), активирующий систему освещения. Обычно используется естественное освещение, которое поступает непосредственно на фоторезистор, с эффектом лампы, которая автоматически включается в сумерках и всегда гаснет при первых лучах рассвета. Благодаря этой системе создается широкий спектр примеров использования, от освещения как общественных, так и частных пространств до имитации присутствия, когда сумеречный переключатель обеспечивает прерывистую работу цепи. освещение для имитации присутствия людей, которых нет физически.

Появляется все больше и больше инновационных моделей, которые обеспечивают большую чувствительность к солнечному свету, с помощью которых вы можете настроить порог так, чтобы переключатель срабатывал при определенном уровне темноты, тем самым устанавливая задержку включения и выключения по отношению к уровню окружающего освещения. Есть даже модели, которые не включают искусственный свет и не отличают его от естественного, хотя в некоторых случаях может быть удобно комбинировать их с системами планирования времени.

Немного о ценах

Стоимость фотореле на самом деле не так высока. Вот пример ценников на самые популярные модели:

  • ФР-601 от 200 до 300 р.
  • ФР-602от 300 до 400 р.
  • LXP-01 от 240 р.
  • LXP-02 от 350 р.
  • LXP-03 от 420 р.

Цены на датчики движения:

  • IEK от 400 р.
  • CAMELION от 350 р.
  • ТДМ от 400 р.
  • REV RITTER от 550 р.

Это средние цены по России, для разных регионов стоимость может несколько варьироваться. Если вы задались автоматизацией своего жилища, то задумку можно легко воплотить и не слишком разориться при этом.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Как заменить двухклавишный выключатель света
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector