Датчики управления освещением, включение света за счет датчиков движения
Датчики управления освещением, включение света за счет датчиков движения — Блог B.E.G.РФ, г. Москва, 115184, ул. Малая Ордынка, д. 39, стр. 1
+7 (499) 236-10-67
Главная »
Блог
»
Без рубрики
» Датчики управления освещением
15 Мар 2018
Датчики движения
Датчики присутствия
Датчики освещенности
Ассортимент датчиков B.E.G.
Автоматическое управление освещением становится все более популярным. Оно используется на самых разных объектах, среди которых:
- многоквартирные дома;
- частные коттеджи;
- офисные и торговые комплексы;
- образовательные учреждения;
- открытые и подземные парковки;
- склады;
- гостиницы и т. д.
Такие системы позволяют автоматически включать и выключать свет с учетом присутствия или отсутствия людей и уровня текущей освещенности. Для этого в них используются специальные сенсоры освещенности и PIR-сенсоры движения. В зависимости от назначения и принципа действия датчики делятся на несколько групп.
Датчики движения
Датчики этого типа включают свет, когда замечают перемещение объектов в зоне действия. Например, если в комнату входит человек или на территорию заезжает машина. Во всех PIR-датчиках управления светом используются PIR-сенсоры, фиксирующие инфракрасное излучение. Также популярны высокочастотные (микроволновые) модели, которые определяют движение по изменениям частоты отраженного сигнала. Датчики данного типа используются только в зданиях, монтируются на потолки, стены. Основным отличием датчиков движения является работа сенсоров освещенности, которые в них встроены, освещенность измеряется только при фиксации первого движения.
Датчики присутствия
Такие модели работают по тем же технологиям, что и датчики движения. Основное отличие от датчиков движения – это работа сенсора освещенности. Сенсор освещенности в датчиках присутствия измеряет смешанную освещенность, каждое движение и при наступлении пороговой освещенности, установленной в датчике, может отключить светильники, когда она превышает заданный порог. Поэтому датчики присутствия устанавливаются в помещениях с большим количеством естественного света, а также там, где люди находятся постоянно. С помощью данных датчиков достигается максимальная экономия электроэнергии в офисных помещениях. Датчики присутствия имеют различные протоколы управления, например с диммированием по DALI или 1-10V. С помощью данных протоколов становится возможным поддержание постоянной освещенности на рабочем месте в любое время суток.
Датчики освещенности
В отличие от двух предыдущих групп, сенсоры этого типа не фиксируют движение. Они анализируют уровень освещенности и подают сигнал на включение светильников, когда становится слишком темно. Такие сенсоры используются для освещения пешеходных и автомобильных дорог, подъездов, элементов ландшафтного дизайна и других объектов.
Ассортимент датчиков B.E.G.
Brück Electronic GmbH выпускает сенсоры разных типов. В ассортименте представлено более 350 различных моделей датчиков управления освещением, созданных с использованием самых современных технологий. Мы предлагаем качественные высокочувствительные датчики с удобной регулировкой параметров. Все модели продаются в прочном корпусе из поликарбоната, выдерживают охлаждение до -25 и нагрев до +50 °С. Чтобы получить консультацию по выбору датчика, напишите или позвоните специалистам нашей компании.
comments powered by HyperComments
Световые датчики или датчики освещенности. Виды, характеристики, принцип работы
Экономия электроэнергии заключается не только в выборе источника света, но и в возможности рационального использования. Для управленим освещенностью существуют специальные устройства. которые получили название световые датчики или датчики освещенности.
Датчик освещенности — это пассивный датчик, который используется для определения интенсивности света путем изучения излучаемой энергии, которая существует в определенном диапазоне частот. Диапазон частот, которые используются для обнаружения с помощью датчика, находятся от инфракрасного до видимого и до ультрафиолетового.
Полезные статьи:
Основные характеристики диодов, виды, параметры
Что такое диммер светильника, виды, принцип работы
Все статьи
Световые датчики приобразуют световую энергию в форме фотонов в электрическую в форме электронов. Они также называются фотодатчиками, фотодетекторами или фотоэлектрическими устройствами.
Датчики света или фотодатчики можно разделить на три типа в зависимости от физических величин, на которые они влияют. Основными классами являются фоторезисторы, фотоэлектрические и фотоэмиттеры. Фотоэмиттеры вырабатывают электричество при воздействии света. Фоторезисторы меняют свои электрические свойства при освещении. На основании вышеперечисленных классов можно составить следующую классификацию устройств.
Фотоэмиссионные ячейки.
Высвобождают свободные электроны из светочувствительных материалов при попадании фотона достаточной энергии. Обычно используемый светочувствительный материал — цезий. Энергия фотона зависит от длины волны или частоты света.
Уравнение энергии фотона имеет вид
E = hc / λ
Здесь,
h — постоянная Планка (h = 6,626 * 10 -34 Дж с),
c — скорость света (c = 3 * 10 8 м / с)
λ — длина волны света.
Чем выше частота света, тем выше энергия фотона.
Фотопроводящие элементы.
Меняют свое электрическое сопротивление при воздействии света. Распространенным типом фотопроводящего материала является сульфид кадмия (CdS), который используется в светозависимых резисторных фотоэлементах. Фотопроводимость в этих ячейках возникает в результате попадания света на полупроводниковый материал, который контролирует прохождение тока через него. Для заданного приложенного напряжения, когда интенсивность света увеличивается, ток также увеличивается.
Фотоэлектрические элементы.
Генерируют потенциал или ЭДС, пропорциональную энергии излучаемого света. Солнечные элементы являются распространенным типом фотоэлементов и используют селен в качестве фотоэлектрического материала. Они состоят из двух полупроводниковых материалов, и когда на них падает световая энергия, генерируется напряжение примерно 0,5 В.
Светозависимый резистор (LDR)
Фоторезистор — это распространенный тип фотопроводящих устройств. Полупроводник, использует световую энергию для управления потоком электронов и током в них.
Самый распространенный тип фотопроводящего элемента — это светозависимый резистор или LDR. Как следует из названия, светозависимый резистор — это полупроводниковое устройство, которое изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от наличия света. Светозависимый резистор изменяет свое электрическое сопротивление с большого значения в несколько тысяч Ом в темноте до нескольких сотен Ом при свете.
Наиболее распространенным материалом, используемым для изготовления светозависимого резистора, является сульфид кадмия (CdS). Другие материалы, такие как сульфид свинца (PbS), антимонид индия (InSb) или селенид свинца (PbSe), также могут использоваться в качестве полупроводниковой подложки.
Сульфид кадмия используется в фоторезисторах, чувствительных к ближнему инфракрасному и видимому свету. Причина, по которой он используется, заключается в том, что его спектральная кривая отклика очень похожа на кривую человеческого глаза. Им можно управлять с помощью простого источника света, такого как вспышка, а максимальная чувствительная длина волны материала сульфида кадмия составляет от 560 нм до 600 нм в видимом спектральном диапазоне.
Сеть светозависимого резисторного делителя напряжения
Светозависимый резистор обычно подключается последовательно с резистором, через который подается одиночное напряжение постоянного тока.
Достоинством такого подключения является появление на их стыке разных напряжений при разной интенсивности света. Это соединение является примером сети делителя напряжения или делителя потенциала. Причина в том, что значение сопротивления светозависимого резистора R LDR будет определять величину падения напряжения на последовательном резисторе R 1 .
Ток в последовательном соединении такой же, и поскольку сопротивление светозависимого резистора изменяется из-за силы света, выходное напряжение будет определяться с использованием формулы делителя напряжения.
Выходное напряжение V OUT = V IN * (R 1 / (R LDR + R 1 )).
В отсутствие света сопротивление светозависимого резистора достигает 10 МОм. При наличии солнечного света сопротивление светозависимого резистора упадет до 100 Ом.
Светочувствительный переключатель — это обычное применение светозависимого резистора. По мере увеличения интенсивности света сопротивление светозависимого резистора уменьшается, а напряжение смещения увеличивается. В определенный момент, определяемый схемой делителя напряжения, напряжение смещения повышается настолько, чтобы включить транзистор. Это, в свою очередь, активирует реле, которое можно использовать для управления какой-либо другой внешней цепью.
Фотодиод
Фотодиод относится к классу фотоэлектрических устройств, которые в основном представляют собой светочувствительные элементы с PN-переходом. Обычно они изготавливаются из полупроводниковых материалов, которые чувствительны к видимому и инфракрасному свету. Когда свет падает на фотодиод, электроны и дырки разделяются и происходит PN-переход.
Фотодиоды устроены так же, как и любые другие обычные переходные диоды.
Непрозрачное покрытие, используемое в сигнальных и выпрямительных диодах, отсутствует в фотодиодах. Это делает диод достаточно прозрачным, чтобы пропускать свет и влиять на проводимость перехода.
Принцип действия
Фотодиод смещен против направления тока в обратном направлении. Если фотон с достаточной энергией падает на диод в месте его перехода, электрон освобождается. Если он обладает достаточной энергией, он может пройти через энергетический барьер, вызывая протекание небольшого тока утечки. Сила тока пропорциональна освещенности перехода.
Характеристики фотодиода
В отсутствие света вольт-амперная характеристика фотодиода аналогична характеристике обычного диода. Как и в случае с обычным диодом, при прямом смещении фотодиода происходит экспоненциальное увеличение тока. Когда он смещен в обратном направлении, появляется небольшой ток утечки, называемый током обратного насыщения, который вызывает увеличение области истощения.
Когда фотодиод используется в качестве светового датчика, для диодов германиевого типа темновой ток составляет около 10 мкА, а для диодов кремниевого типа — 1 мкА. Темновой ток — это ток, когда интенсивность света составляет 0 люкс.
Светочувствительность с помощью фотодиода
Фотодиод может работать и смещаться в двух режимах: фотоэлектрический и фотопроводящий.
Когда фотоны падают, создается напряжение, которое усиливается операционным усилителем. Помимо термически генерируемого тока, нет основного тока утечки, поскольку нет постоянного смещения на диоде.
В этих схемах используется характеристика операционного усилителя, в котором две входные клеммы находятся под нулевым напряжением, чтобы диод работал без какого-либо смещения постоянного тока. Такая конфигурация операционного усилителя обеспечивает высокую импедансную нагрузку на фотодиод, что приводит к более широкому диапазону тока по сравнению с интенсивностью падающего света.
В фотопроводящем режиме фотодиод смещен по постоянному току, и ток, протекающий через диод, возникает из-за смещения постоянного тока, а также светочувствительность преобразуется в напряжение резистором и усиливается операционным усилителем. Такой подход расширяет область обеднения, поскольку приложенное смещение уменьшает емкость фотодиода.
Конденсатор используется для установки выходной полосы пропускания как 1 / (2πR F C F ), а также предотвращает колебания. Однако есть задержка RC, так как конденсатор должен заряжаться.
Фототранзистор
Помимо изготовления фотоэлементов из диодов, можно построить светочувствительный элемент из транзисторов. Образно говоря, фототранзистор представляет собой комбинацию фотодиода и транзистора усиления.
В фототранзисторе переход коллектор-база действует как фотодиод. Переход коллектор-база смещен в обратном направлении, подвергая его воздействию источника света. Ток в этом переходе усиливается нормальным действием транзистора и, следовательно, ток коллектора велик.
Принцип действия
Фототранзистор работает аналогично фотодиоду. Дополнительные преимущества заключаются в том, что они могут обеспечивать большой ток коллектора и более чувствительны, чем фотодиоды. Токи в фототранзисторе в 50-100 раз больше, чем в фотодиоде. Подключив фотодиод между выводами коллектора и базы обычного транзистора, он может быть преобразован в фототранзистор.
Характеристики фототранзистора
Фототранзисторы — это, в основном, транзисторы NPN с большим базовым выводом, электрически изолированным или неподключенным. Для управления чувствительностью некоторые фототранзисторы допускают базовое соединение. Если используется соединение с базой, ток базы генерируется, когда фотоны ударяются о поверхность, и заставляет коллектор течь эмиттерным током.
Чтобы добиться обратного смещения на переходе коллектор-база, коллектор находится под более высоким потенциалом по отношению к эмиттеру. В отсутствие света протекает небольшое количество нормального тока утечки. При наличии света на выводе базы количество электронно-дырочных пар в этой области увеличивается, и возникающий ток усиливается работой транзистора.
Светочувствительность с использованием фототранзистора
Чувствительность фототранзистора зависит от коэффициента усиления транзистора по постоянному току. Следовательно, общая чувствительность, которая является функцией тока коллектора, может контролироваться сопротивлением между эмиттером и базой.
Для высокочувствительных приложений, таких как оптопары, используется фототранзистор Дарлингтона. Его обычно называют фото-транзистором Дарлингтона, в нем используется второй биполярный транзистор с переходом NPN. Этот второй транзистор обеспечит дополнительное усиление.
Фототранзистор Дарлингтона состоит из фототранзистора, выход эмиттера которого соединен с базовым выводом второго более крупного NPN-транзистора. Фото-устройство Дарлингтона — очень чувствительный детектор, поскольку общий коэффициент усиления по току является произведением отдельных коэффициентов усиления по току.
Каталог светильников ФОКУС
Датчики света: принцип, типы, 5 применений – Lambda Geeks
Автор: Sanchari Chakrabortyin Science
Что такое датчик света?
Световой датчик представляет собой фотоэлектрический прибор, который преобразует световую энергию или фотоны (которые могут находиться в диапазоне от инфракрасного до ультрафиолетового спектра) в электрический (электронный) сигнал. Световой датчик генерирует электрический выходной сигнал, имеющий энергию, соответствующую входной световой энергии. Датчики света также называют фотодатчиками или фотоэлектрическими датчиками.
Содержание
- Каков принцип действия датчиков света?
- Как работает датчик освещенности?
- Какие бывают датчики света?
- Каково применение датчика освещенности?
Принцип работы светочувствительного датчика основан на внутреннем фотоэлектрическом эффекте, который заключается в том, что когда световая энергия или фотоны бомбардируют поверхность металла, это может вызвать возбуждение свободных электронов из металла и их выброс, что приводит к потоку электронов или электрического тока. Величина производимого тока зависит от энергии фотона (то есть длины волны света). Эмиссия электронов с поверхности металла происходит только после того, как свет достигает определенной пороговой частоты, соответствующей минимальной энергии, необходимой электронам для разрыва связей металла.
Изображение фотонной бомбардировки, приводящей к испусканию электрона с поверхности металла.![](/800/600/http/ae04.alicdn.com/kf/HTB1nrTwbvxNTKJjy0Fjq6x6yVXaB/-.jpg)
Датчик освещенности состоит из высокоточной фотоэлектрической трубки. Внутри фотоэлектрической трубки находится небольшая плоская металлическая пластина, состоящая из «двух игольчатых трубок». Воздействие света на концы фотоэлектрической трубки при приложении обратного фиксированного давления приводит к выделению электронов или электрического тока. Генерация электрического тока или изменение электрического тока демонстрирует наличие световой энергии, т.е. воспринимает свет.
Какие бывают датчики света?Датчики света могут быть нескольких типов. Эти датчики могут генерировать энергию в присутствии света или различных других электрических свойств. Наиболее распространенными типами датчиков света являются фотогальванические элементы, фотодиоды, фоторезисторы и фототранзисторы.
Фотогальванические элементы: Фотогальванические элементы, как следует из названия, используют принцип фотогальванического эффекта для прямого преобразования световой энергии в электрическую. Эти клетки производят электродвижущую силу, пропорциональную полученной лучистой энергии. Наиболее популярные однопереходные кремниевые элементы генерируют максимальное напряжение холостого хода примерно от 0,5 до 0,6 вольт. Солнечные элементы используют селен в качестве фотогальванического материала.
Помимо производства и хранения электроэнергии, фотоэлектрические элементы также действуют как фотодетекторы. Аналогичную функцию выполняют фотопроводящие и фотоэмиссионные клетки.
Солнечный фотоэлектрический элемент на основе кристаллического кремния. Источник изображения: неизвестный автор, Солнечная батарея, помеченная как общественное достояние, более подробная информация на Викискладе Фотодиоды: Датчики света на фотодиодах — это диоды, преобразующие световую энергию в поток электронов. Фотодиоды сравнимы с обычными диодами с PN-переходом, но вместо непрозрачного корпуса эти диоды имеют прозрачную линзу для фокусировки света на PN-переходе. Эти диоды более чувствительны к свету с большей длиной волны, то есть к свету, принадлежащему красному и инфракрасному спектру, чем к видимому или ультрафиолетовому спектру. Кремний и германий являются наиболее часто используемыми материалами в таких диодах. Поскольку фотодиоды чувствительны к инфракрасному излучению, они находят широкое применение в медицине.
.
Фоторезисторы: Фоторезисторы также известны как фоторезисторы или LDR. Фоторезисторы — это устройства, которые изменяют свое сопротивление в зависимости от количества получаемой световой энергии. Чем ниже интенсивность света, тем выше сопротивление. Это связано с тем, что больший свет (интенсивность) обеспечивает больший поток электронов и, следовательно, меньшее сопротивление. Элементы из сульфида кадмия (полупроводниковый материал с высоким сопротивлением), чувствительный к инфракрасному свету, в основном используются в фоторезисторах. Иногда также используются такие материалы, как антимонид индия (InSb), селенид свинца (PbSe) и сульфид свинца (PbS). Фоторезисторам требуется значительно больше времени (около нескольких секунд), чтобы отреагировать на выставленный свет.
Фототранзисторы можно назвать фотодиодами с усилением. Фототранзисторы имеют PN-переход коллектор-база с обратным смещением, который подвергается воздействию источника лучистой световой энергии. Фототранзисторы гораздо более чувствительны (примерно в 50-100 раз) по сравнению с фотодиодами из-за усиления. Фототранзисторы имеют биполярные транзисторы NPN с электрически несвязанной базовой областью. Здесь лучистая световая энергия фокусируется на базовом переходе прозрачной линзой. Фототранзисторы широко используются в мобильных телефонах и автомобилях.
На протяжении многих лет датчики света использовались для различных приложений, таких как:
Солнечные элементы :Фотоэлектрические элементы обычно используются в качестве солнечных элементов для выработки электроэнергии. С годами, когда использование возобновляемых источников энергии стало очень популярным, солнечные элементы играют чрезвычайно важную роль. С изобретением солнечных батарей стало возможным обеспечивать электроэнергией отдаленные места.
Бытовая электроника: Датчики света используются для выполнения широкого спектра функций в смартфонах и планшетах. Датчики движения и датчики автояркости, присутствующие в смартфонах, используют детекторы света, такие как фототранзисторы. Устройства дистанционного управления, работающие в инфракрасном свете, также используют фотодиоды для выполнения своих функций.
Световые датчики или детекторы света используются в автомобилях для обнаружения окружающего окружающего света. Эти датчики автоматически включают автомобильные фары, когда становится темно. В настоящее время световые датчики также используются для обеспечения безопасного вождения и парковки в некоторых моделях автомобилей.
Устройства безопасности:Световые датчики обычно используются для обработки отправляемых грузов, чтобы убедиться, что коробки должным образом запечатаны. Некоторые типы датчиков движения также используют детекторы света, которые определяют изменение экспозиции света. Фотодиоды также используются в детекторах дыма, установленных в офисах, аэропортах, поездах и т. д.
Сельскохозяйственные устройства: С развитием технологий датчики света также внесли свой вклад в сельское хозяйство. Эти датчики определяют количество окружающего света, чтобы активировать спринклерную систему орошения. Световые датчики активируют разбрызгиватели только тогда, когда интенсивность солнечного света меньше для обеспечения достаточного увлажнения сельскохозяйственных культур.
Чтобы узнать больше об энергии света, посетите https://lambdageeks.com/light-energy-light-energy-examples-and-uses/
Последние сообщения
ссылка на 29 фактов о структуре и характеристиках KOH Lewis: почему и как ?29 фактов о структуре и характеристиках KOH Lewis: почему и как?
Гидроксид калия или едкий кали представляют собой неорганические соединения. Его молярная масса составляет 56,11 г/моль. Давайте резюмируем структуру КОН Льюиса и все факты в деталях. КОН представляет собой простой гидроксид щелочного металла…
Продолжить чтение
ссылка на «Есть ли еще соединение?» 5 фактов (когда, почему и примеры)— это еще союз? 5 фактов (когда, почему и примеры)
Слово «еще» в основном используется в значении «до сих пор» или «тем не менее» в предложении. Проверим употребление слова «пока» в значении «союз». Слово «пока» можно обозначить как «координация…»
Продолжить чтение
Что такое датчик освещенности? Как они работают с интеллектуальным освещением?
Датчики освещенности широко используются во всех областях применения, дома, здания или любые другие места, которые обеспечивают беспроводное и интеллектуальное управление освещением для архивирования освещения, ориентированного на человека.0003
![](/800/600/http/ae01.alicdn.com/kf/HTB1_JoLbiDxK1RjSsphq6zHrpXaw/-.jpg)
Ключевые слова: инфракрасный датчик, микроволновый датчик, датчик присутствия, датчик отсутствия, ультразвуковой датчик. Это фотодетектор, который обеспечивает измерения интенсивности окружающего света, которые соответствуют реакции человеческого глаза на свет в различных условиях освещения. Функции датчика внешней освещенности в светильниках и смартфонах разработаны с разным смыслом: для освещения светильники рассчитаны на постоянную яркость света как светильников, так и окружающего света, поэтому в условиях более низкого окружающего освещения (солнечного света) тем больше света будет поступать от светильников, чтобы постоянно достигать полной яркости. В то время как для смартфона чем больше окружающего света, тем ярче должен быть экран. Датчики внешней освещенности помогают снизить энергопотребление и продлить время работы от батареи.
Существует три распространенных типа датчиков внешней освещенности: фототранзисторы, фотодиоды и фотонные интегральные схемы, в которых фотодетектор и усилитель объединены в одном устройстве.
Связанные ключевые слова: датчик сбора дневного света
3. Датчик внешней освещенности и обнаружение приближения
Датчик внешней освещенности (ALS) и обнаружение приближения сочетаются в одном устройстве. ALS обеспечивает измерения интенсивности окружающего света, которые соответствуют реакции человеческого глаза на свет в различных условиях освещения и с использованием различных материалов для ослабления. Функция обнаружения приближения обеспечивает широкий динамический диапазон работы для использования на коротких расстояниях и за темным стеклом. Эти устройства предназначены для использования в мобильных телефонах и на больших расстояниях для обнаружения присутствия на компьютерных дисплеях и мониторах.
4. Датчик цвета
Датчик цвета включает датчики RGB (красный, зеленый, синий) и высокоточные датчики XYZ для точного измерения, определения и распознавания цвета. Датчики XYZ способны предоставлять координаты цветности xy в соответствии с цветовой картой CIE 1931.
Датчик цвета может быть предназначен для измерения естественного света (солнечного света) и отражения той же цветовой температуры света, что обеспечивает «настройку» в реальном времени для соответствия циркадному ритму (циклам освещения) солнца. Эта ориентированная на человека настройка цвета может быть в равной степени «расстроена» в ущерб как здоровью, так и продуктивности искусственными источниками света, которые действуют вопреки этим естественным потокам
5. Датчик цвета и обнаружение приближения
Датчики цвета в сочетании с обнаружением приближения обеспечивают распознавание красного, зеленого, синего света и обнаружение приближения.
6. Датчики жестов, цвета и определение приближения
Семейство продуктов жестов обеспечивает расширенное обнаружение жестов, обнаружение приближения, цифровое определение окружающего света (ALS) и определение цвета (красный, зеленый, синий и прозрачный). Он также реализует генерацию оптических шаблонов для передачи штрих-кода и дистанционного управления. Модули датчиков жестов представляют собой высокоинтегрированное решение, предлагающее пять основных функций, обеспечивающих бесконтактный интерфейс и оптимизирующих работу конечного пользователя с коммуникационным и бытовым электронным оборудованием. Обнаружение жестов использует четыре направленных фотодиода для обнаружения ИК-энергии, излучаемой встроенным светодиодом, и преобразует измерения отраженного ИК-света в информацию о физическом движении.
Ключевые слова: датчик управления жестами, мультисенсор Суть, но он может быть разработан для работы с различными сетями, такими как: 5G, DALI, KNX, Bluetooth, Zigbee и другими другими протоколами связи.
В настоящее время датчики все шире используются в повседневной жизни человека. И мы наслаждаемся преимуществами этого беспроводного управления. Различные датчики могут предлагать разные решения для разных приложений.