Фотодатчик своими руками: Электротехника: Фотодатчик своими руками.

Содержание

Электротехника: Фотодатчик своими руками.

Инфракрасные фотодиоды используемые в телевизорах (или каких либо других управляемых приборах) для приёма сигнала могут быть применены для множества других целей. Повысив чувствительность фотодиода усилителем можно определять степень освещённости солнцем (или каким либо другим источником света в спектре которого присутствует инфракрасный свет). Для повышения чувствительности фотодиода можно применить простую схему доступную для сборки начинающему радиолюбителю. Рассмотрим эту схему:

Рисунок 1 - Фотодатчик

Транзистор VT1 усиливает ток фотодиода VD1, транзистор VT2 усиливает ток транзистора VT1.

Всё просто! Фотодиод можно достать из фотоприемника из телевизора. Фотоприемник может выглядеть так:

Остальные детали несложно достать, транзисторы КТ315 широко использовались (и используются) в разной аппаратуре. Рассмотрим детали:

Катод у фотодиода располагается справа (если фотодиод лежит как на фотографии выше), на схеме (рисунок 1) катод соединён с коллекторами транзисторов VT1 и VT2 и соединён с резистором R1. Электродвигатель пригодиться для экспериментов с фотодатчиком. Для упрощения сборки на выводы транзисторов можно нацепить куски изолятора от проводов с разными цветами, например:

зелёный - база, 

белый -коллектор,

без изолятора - эмиттер.

Далее рассмотрим сборку:

Чёрными линиями показано как соединять выводы. Моторчик служит для визуального определения работоспособности схемы (вместо него можно поставить другой подходящий прибор например миллиамперметр (это даже лучше)).

Рассмотрим собранный фотодатчик:

Такой датчик можно использовать для построения beam роботов, программируемых роботов, игрушек и много чего ещё. Рассмотрим схему с электродвигателем и батарейками:

Рисунок 2 - Схема с электродвигателем и батарейками

Электродвигатель для транзистора представляет активно-индуктивную нагрузку так как обмотки двигателя имеют индуктивность поэтому для защиты транзистора VT2 желательно поставить параллельно ему обратный диод и/или конденсатор параллельно двигателю, но схема работает и без этого.  

Схема приведенная ниже иллюстрирует как данный фотодатчик можно использовать для включения освещения в темноте и включения электродвигателя при свете от солнца или какого либо другого источника инфракрасного излучения (пульт д. у., свеча, лампа и т. д. (тепло человеческого тела и другие подобно холодные предметы не подходят из за малой длинны волны)):

Рисунок 3 - Схема включения светодиода в темноте и включения электродвигателя при свете

Данный фотодатчик можно использовать в системах дистанционного управления с нестандартными протоколами передачи данных или для управления электромагнитными реле коммутирующими мощную нагрузку и много для чего ещё.

Три схемы фотодатчиков на фоторезисторах

Различные схемы фотореле, опубликованные в радиолюбительской литературе, что называется на любой вкус и цвет. С трудом можно найти какое-нибудь свежее решение.

Фотореле на микросхеме КР1564ТЛ2

Предлагаемая схема (рис. 1), как нам представляется, оригинальна. В качестве фотодатчика служит распространенный фоторезистор СФЗ-1.

Рис.1. Принципиальная схема фотореле на фоторезисторе.

Он преобразует световой сигнал, улавливаемый чувствительной поверхностью, в электрические колебания, которые затем поступают на вход порогового детектора на одном элементе микросхемы D1.1 типа КР1564ТЛ2.

Эта микросхема состоит из шести однотипных элементов-логических инверторов с триггерами Шмитта. На втором элементе D1.2 реализована схема задержки времени включения нагрузки.

Чувствительность схемы (порог переключения триггера Шмитта) плавно регулируется переменным резистором R1, который совместно с фотодатчиком образует делитель постоянного напряжения. Желательно применить многооборотистый прибор, типа СП5-1.

Когда темно-инвертирующий выход D1.1 (выв. 2) в состоянии высокого логического уровня (лог. 1) и конденсатор С2 быстро разряжается через резистор R4, благодаря диоду VD1. Когда освещение попадает на фоторезистор PR, - на выв. 2 элемента лог. 0.

Далее сигнал поступает на схему временной задержки. В результате зарядки конденсатора С2 через резистор R3 до напряжения порога срабатывания элемента D1.2 выдержка времени существенно может изменяться в зависимости от номиналов С2 и R3 от нескольких секунд до минут.

Зарядившись, конденсатор С2 перебрасывает триггер в другое устойчивое состояние, и на выходе D1.2 (выв. 4) оказывается высокий логический уровень (лог. 1). Транзистор VT1 открывается, на реле К1 поступает напряжение питания и реле коммутирует нагрузку. Диод VD2 препятствует броскам обратного тока при включении/выключении реле.

Схема очень проста и не требует настройки, кроме установки резистором R1 порога срабатывания триггера в зависимости от освещенности конкретного объекта.

Транзистор VT1 можно заменить на КТ312(А“В), КТбОЗ(А-Б), КТ608Б, КТ801(А, Б). К1 -маломощное реле РЭС15, паспорт (003), или аналогичное, на напряжение срабатывания сообразно напряжению питания схемы.

Питание схемы некритично и осуществляется от любого стабилизированного блока питания с выходным напряжением 9...14 В. Ток, потребляемый схемой от источника питания в пассивном режиме (фоторезистор не освещается), не превышает 2...3 мА. При включении реле, ток увеличивается до 20 мА.

Надежное фотореле на микросхеме К561А7

При управлении мощной нагрузкой или нагрузкой в сети 220 В необходимо применять другое реле, обеспечивающее надежность и безопасность работы устройства.

На рис. 2. показана аналогичная схема чувствительного фотоавтомата с применением логических элементов микросхемы КМОП К561А7. Устройство имеет отличительную особенность -при затемненности фоторезистора PR реле К1 включено. Подразумевается, что своими контактами реле коммутирует исполнительную цепь нагрузки.

При резком освещении фоторезистора (например, включении света в помещении) триггер Шмитта на логических элементах D1.1-D1.3 переключается, реле К1 отпускает и нагрузка обесточивается.

А вот при плавном увеличении освещенности, таком как рассвет устройство включает нагрузку также резко -при достижении сигнала на входе триггера порогового уровня переключения триггера Шмитта. Усилитеь на транзисторе VT1 преобразует изменение сопротивления фоторезистора PR (СФЗ-1) в электрический ток.

Рис. 2. Схема надежного фотореле на микросхеме К561А7.

Когда чувствительная поверхность фоторезистора освещена -транзистор ѴТ1 открыт и сигнал высокого уровня через развязку на диодах VD1, VD2 поступает на вход независимых инверторов.

Цепь R4C1R5 обеспечивает задержку в 2,5-3 мин, из-за чего сигнал высокого уровня, проходящий свободно через диод VD2, поступает на вход элемента D1.2 только после того, как зарядится через резистор R4 конденсатор С1, обеспечивающий временнную составляющую задержки.

После этого на выв. 8 элемента D1.3 будет лог. 1 и на его выв. 9 - тот же уровень. Соответственно на выходе этого инвертора (выв. 10) окажется низкий логический уровень, а на выходе элемента D1.4 - высокий логический уровень.

В результате открывается ключевой транзистор ѴТ2 и включается реле. Благодаря задержке включения устройство может испоьзо-ваться с любым типом реле - дребезг контактов отсутствует.

Применение этой схемы эффективно в ситуациях с плавным изменением освещенности объекта. Переменный резистор R1 регулирует чувствительность фотодатчика.

Фотореле с бестрансформаторным питанием

Схема на рис. 3отличается бестрансформаторным сетевым питанием и тиристорным управлением активной нагрузки. В основе ве - транзисторный переключатель с бестрансформаторным питанием от сети 220 В, включающий лампу освещения HL1.

Рис. 3. Схема фотореле с бестрансформаторным питанием.

Мощность лампы имеет ограничение в 100 Вт, что обусловлено параметрами мощности тиристора VS1, управляющего лампой. Такая мощность лампы достаточна для освещения любого предмета, находящегося на антресоли.

На лампу HL1 выпрямленное напряжение поступает с выпрямителя, включенного по мостовой схеме на диодах VD4-VD7. Вместо указанных на схеме диодов можно использовать готовый выпрямительный мост, рассчитанный на обратное напряжение не менее 300 В, например КЦ405А.

Тиристор включается триггером Шмитта, состоящим из составных транзисторов ѴТ1, ѴТ2 и транзистора ѴТЗ. С наступением сумерек под влиянием изменяющегося сопротивления фоторезисторов PR1, PR2 (они включены параллельно для лучшей чувствительности) потенцил базы транзисторов ѴТ1, ѴТ2 возрастает и они открываются.

Колекторное напряжение транзистора ѴТ2 в это время уменьшается, вследствие чего транзистор ѴТЗ оказывается закрытым. Коллекторное напряжение транзистора ѴТЗ через диод VD1 открывает тиристор VS1, который включает лампу HL1.

Кремниевый диод VD2 в эмиттерной цепи транзистора ѴТЗ служит для уменьшения гистерезиса (разницы пороговых уровней переключения) триггера Шмитта. Благодаря этому порог переключения мал, т. е. лампа не мерцает и не мигает в переходный момент освещенности фотоэлементов.

При освещении фоторезисторов триггер Шмитта переключается, изменяя свое первоначальное состояние. Тиристор закрывается, прекращая подачу питания на лампу HL1. Триггер Шмитта и часть схемы с чувствительным фоторезистором питаются стабилизированным напряжением +10...+14 В.

Этот параметр зависит от номинала стабилитрона VD3. Уровень чувствительности узла (срабатывания фотопереключателя) регулируется изменением сопротивления переменного резистора R8.

При размещении фотоэлемента в корпусе устройства необходимо следить за тем, чтобы свет зажженной лампы не попадал на светочувствительную поверхность фоторезисторов, так как в таком случае из-за оптической связи лампа HL1 будет постоянно включаться и выключаться (мигать) в зависимости от параметров (постоянной времени) фоторезисторов.

Собранная без ошибок с исправными радиодеталями схема не нуждается в настройке и начинает работать сразу. Все резисторы, кроме R1, - типа МЛТ-0,25, МЛТ-0,5, а резистор R1 мощностью рассеивания 2 Вт.

Фоторезисторы СФЗ-1 могут быть заменены на другие приборы, сопротивление которых при полной темноте составляет не менее 1МОм, а при освещенности падает до 50 кОм и меньше.

Фоторезисторы можно монтировать как в корпусе основного устройства (авторский вариант), так и с подключением через разъем, - на расстоянии. Главное - провода соединения фотоэлементов со схемой не должны быть длиннее 1 м.

Это условие необходимо выполнить для уменьшения влияния посторонних наводок, провоцирующих узел на ложные срабатывания. В качестве лампы HL1 можно использовать любую активную нагрузку мощностью до 100 Вт.

Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов - Радиолюбителям схемы, Москва 2008.

Блоки питания 12в для фотореле своими руками. Как сделать фотореле в домашних условиях — самый простой способ

Фотодатчики и реализованные на их основе электронные устройства, управляющие различными бытовыми приборами, давно завоевали популярность.

Казалось бы, невозможно уже найти что-либо новое в схемном решении для таких устройств. Ниже предлагаю читателям три надежные схемы, отличающиеся простотой и высокой чувствительностью к воздействующему на датчики световому потоку.

Эти несложные схемы фотореле можно использовать в своих конструкциях автоматики и в устройствах управления.

Устройство охранной сигнализации с самоблокировкой

Простое и надежное устройство охранной сигнализации с самоблокировкой представлено на принципиальной схеме (рис. 1).

Рис 1. Охранная сигнализация с самоблокировкой.

Устройство применяется в качестве детектора освещения: светодиод HL1 загорается, если на фотодатчик - фоторезистор PR1 не попадает естественный или электрический свет. Практически этот электронный узел поможет при контроле зоны безопасности дома или садового участка.

Пока фоторезистор PR1 освещен, его сопротивление постоянному электрическому току мало, и падение напряжения на нем недостаточно для отпирания тиристора VS1.

Если поток света, воздействующий на фотодатчик, прерывается, сопротивление PR1 увеличивается до 1...5 МОм, тогда конденсатор С1 начинает заряжаться от источника питания.

Это приводит к отпиранию тиристора VS1 и включению светодиода HL1. Кнопка S1 предназначена для возврата устройства в исходное состояние.

Вместо светодиода HL1 (и включенного последовательно с ним ограничивающего ток резистора R2) можно использовать маломощное электромагнитное реле типа РЭС 10 (паспорт 302, 303), РЭС 15 (паспорт 003) или аналогичное с током срабатывания 15...30 мА. При увеличении напряжения источника питания ток потребления реле повышается.

Вместо тиристора КУ101А можно применить любые тиристоры серии КУ101. Фотодатчик PR1 состоит из двух параллельно соединенных (для лучшей чувствительности нет необходимости в дополнительном усилителе сигналов) фоторезисторов СФЗ-1. Конденсатор С1 типа МБМ, КМ или аналогичный.

Светодиод - любой. Все постоянные резисторы типа МЛТ-0/25. Кнопка S1 может быть любой. В авторском варианте использован"микропереключатель МПЗ-1.

Датчик освещенности на ОУ

На рис. 2 изображена схема датчика освещенности с усилителем на базе операционного усилителя К140УД6.


Рис. 2. Схема датчика освещенности на ОУ.

Значение сопротивление резистора R4 установлено для напряжения источника питания 12 В. При увеличении Un сопротивление резистора R4 необходимо подобрать точнее. Чувствительность устройства регулируется переменным резистором R3.

Операционный усилитель DA1 включен по классической схеме с коэффициентом усиления 1. Диод VD1 защищает транзистор VT1 от бросков обратного напряжения при срабатывании реле.

Вместо микросхемы К140УД6 можно без изменений схемы применять однотипные операционные усилители К140УД608, К140УД7. Конденсатор С1 служит в схеме для фильтрации высокочастотных помех по напряжению. Транзистор VT1 можно заменить на КТ315А-КТ315В, КТ312А-КТ312В. Переменный резистор R3 типа СПЗ-1ВБ.

Фотореле на таймере КР1006ВИ1 (555)

На рис. 3 показана схема с универсальным таймером КР1006ВИ1.

Этот простой автомат для включения ночного освещения можно эффективно применять как в городских условиях, так и на даче или в сельской местности.


Рис. 3. Электрическая принципиальная схема фотореле (фото-датчика) на основе таймера КР1006ВИ1.

Если на фоторезистор (два параллельно подключенных для лучшей чувствительности фоторезистора СФЗ-1) попадает хотя бы слабый дневной свет - транзистор VT1 закрывается, так как сопротивление между его базой и эмиттером значительно меньше, чем сопротивление между его базой и положительным выводом источника питания.

При уменьшении освещенности рабочей поверхности фоторезисторов сопротивление между базой и эмиттером транзистора VT1 возрастает - становится больше 100 кОм.

Когда сопротивление между базой VT1 и положительным выводом источника питания низкое, транзистор VT1 открывается. Реле К1 срабатывает и подключает вывод анода тиристора VS1 к «плюсу» источника питания.

После этого включается универсальный таймер DA1 КР1006ВИ1 и на его выходе (вывод 3) устанавливается напряжение 10,5 В.

К1006ВИ1 имеет достаточно мощный выход (вывод 3), позволяющий управлять устройствами нагрузки, потребляющими ток до 250 мА. Поэтому к выходу DA1 можно подключать маломощные реле без ключевого транзисторного каскада.

Реле К1 срабатывает и удерживает во включенном состоянии лампу освещения HL1. Вместо лампы возможно применение другой активной нагрузки с потребляемой мощностью не более 0,2 А (этот параметр обусловлен характеристиками маломощного реле).

Таким образом, нагрузка (электрическая лампа освещения) оказывается включенной всегда, пока на фотодатчик не воздействует хотя бы минимальный световой поток.

Устройство выдержало экспериментальные испытания и работает надежно, оно применяется в авторском варианте для включения энергосберегающей лампы подсветки вечером и ночью (фотодатчик обращен к естественному свету). Благодаря высокой чувствительности прибора лампа освещения выключается при восходе солнца.

Тиристор VS1 - КУ101А-КУ101Г, КУ221 с любым буквенным индексом. Транзистор VT1 можно заменить на КТ312А-КТ312В, КТ3102А-КТ3102Ж, КТ342А-КТ342В или аналогичный по электрическим характеристикам.

Коэффициент усиления этого транзистора по току h31e должен быть не менее 40. Реле - любое маломощное, с током срабатывания 15...30 мА при напряжении 12 В. Все постоянные резисторы типа MЛT-0.125. Конденсатор С1 типа КМ. С2 - типа К50-20 на рабочее напряжение более 16 В.

Диоды VD1, VD2 защищают соответственно переход транзистора VT1 и выход микросхемы DA1 от бросков переменного тока и препятствуют дребезгу контактов соответствующих реле К1, К2 при их срабатывании. Такие диоды можно заменить на любые из серии КД522.

Все три схемы непритязательны к питающему напряжению и при использовании в качестве узлов коммутации маломощных реле, стабильно работают с бестрансформаторными (способными отдать полезный ток более 70 мА) и трансформаторными стабилизированными источниками питания с выходным напряжением 10-16 В.

Литература: Кашкаров А. П. Электронные устройства для уюта и комфорта.

Задачей фотореле является управление освещением, зачастую, это схема с фоточувствительным элементом, которая управляет включением освещения в темное время суток. Радиолюбителями разработано множество различных схем фотореле, представим вашему вниманию простые и надежные схемы на различных фоточувствительных элементах: фоторезисторах, фотодиодах, фототранзисторах.

Первая схема фотореле на фотодиоде и вполне подойдет для начинающих, так как проста в изготовлении и не содержит редких элементов. В качестве нагрузки после ключа использован светодиод, разумеется вместо него можно применять и другую логическую схему или реле. В данной схеме фотодиод включен через стабилизатор тока, схема в таком включении дает существенную разницу при освещении и затемнении светочувствительного элемента и поэтому не требует дополнительного усилителя. При резком изменении освещения напряжениние на фотодиоде меняется от 0 до уровня напряжения питания схемы. Эту схему вы можете без труда собрать и отрегулировать за пару часов на макетной плате. Фотодиод можно использовать почти любой марки.

В данной схеме был применен ФД 256, но схема работает и с фототранзисторами. VD1 и VD2 можно ставить любые кремниевые диоды. Транзисторы также можно любые маломощные. Как я уже говорил первый транзистор работает как стабилизатор тока и чем больше будет R2, тем больше чувствительность схемы, но не перестарайтесь с настройкой. Каскад на втором транзисторе - эмиттерный повторитель, третий транзистор - обычный ключ.

Предлагаем Еще одну несложную схему с минимальным количеством деталей, и высокой чувствительностью. Такая чувствительность достигается за счет включения транзисторов VT1 и VT2 как составного. В таком включении общий коэффициент усиления будет равен произведению коэффициентов составляющих транзисторов. Также за счет этого включения достигается высокое входное сопротивление, что позволяет использовать фоторезистор и другие высокоомные источники сигнала.

Принцип работы:

Схема работает очень просто- с увеличением освещенности сопротивление фоторезистора уменьшается до нескольких килоом (в темноте - несколько мегаом) это приводит к открыванию транзистора VT1. Коллекторный ток VT1 откроет транзистор VT2, который в свою очередь включит реле и оно своими контактами включит нагрузку.Чтобы в момент включения реле не возникала самоиндукция и маломощный сигнал фоторезистора преобразовался в достаточный для включения обмотки сигнал включен VD1.

Для регулировки чувствительности этой схемы, которая иногда может быть избыточной можно поставить в схему переменный резистор, который показан на схеме пунктиром.Питание схемы зависит от рабочего напряжения реле и может быть в пределах 5-15в.При питании 6 вольт можно исплользовать РЭС 9, при 12 вольтах РЭС 15,РЭС 49. Ток обмотки при использовании указанных транзисторов не должен превышать 50 мА. если поставить вместо VT2, более мощный типа КТ 815, выходной то может быть большим и возможно использование более мощных реле. следует учитывать что при повышении питания увеличивается чувствительность фотореле.

Еще одна схема собрана на операционном усилителе и также не содержит большого количества деталей.ОУ в данной схеме включен как компаратор (сравнивающее устройство), а фотодиод включен в фотодиодном режиме, питание на него подано так, что он смещен в обратном направлении.

Из за такого включения при снижении освещенности возрастает сопротивление светодиода, и это приводит к к тому, что уменьшается падение напряжения на резисторе R1, и соответственно падает на инвертирующем входе компаратора. На неинвертирующем входе напряжение устанавливается с помощью R2, и является пороговым, то есть задает порог срабатывания. При уменьшении напряжения на инвертирующем входе ниже порогового на выходе компаратора появится уровень напряжения который откроет Т1 и включит реле.

Транзистор можно использовать любой маломощный NPN типа КТ 315, 3102. ОУ в качестве компаратора типа К140УД6 - УД7, или подобные. Для питания схемы следует использовать выпрямитель с напряжением 9-12 вольт, реле выбирать с соответствующим напряжением срабатывания обмотки.

Настройка:

Наладка устройства заключается в установке порогового напряжения, его следует настроить таким образом, чтобы уже при наступлении сумерек происходило включение. Для настройки порога срабатывания можно использовать регулируемую лампу накаливания в затемненной комнате.Чтобы избавиться от возможного дребезга реле при срабатывании нужно параллельно катушке присоединить конденсатор на несколько сотен микрофарад.

Одним из основных элементов автоматики в уличном освещении, наряду с таймерами и датчиками движения, является фотореле или сумеречное реле. Назначение данного аппарата — включение уличного освещения, и не только, при наступлении темного времени суток, без участия человека. Благодаря автоматизации и промышленным масштабам современного производства, в настоящее время стоимость сумеречного выключателя составляет десятки центов, за готовое устройство. В данной статье мы разберем устройство сумеречного выключателя и нюансы его подключения, а также расскажем, как сделать фотореле своими руками.

Конструкция реле

Основным элементом реле является фотодатчик, в схемах могут применяться фоторезисторы, диоды, транзисторы, фотоэлектрические элементы. При изменении освещенности на фотоэлементе изменяются его свойства, такие как сопротивление резистора, изменение состояния P-N перехода в диодах и транзисторах, а также изменение напряжения на контактах фоточувствительного элемента. Далее сигнал детектируется усилителем и компаратором и происходит переключение выходного каскада, коммутируя или отключая нагрузку. В качестве выходных управляющих элементов используют реле или симисторы.


При необходимо ознакомится с инструкцией, в частности максимальная мощность выходного узла, обратить внимание на тип ламп освещения (накаливания, газоразрядные, светодиодные лампочки). Важно знать, что реле освещения с тиристорным выходом не смогут работать с энергосберегающими лампами, для этого не предназначенных, и устанавливаться в диммеры с регулировкой светового потока лампы. Это нюанс необходимо учитывать, чтобы не остаться с вышедшими из строя лампочкой и фотореле.

Если с этим разобрались, рассмотрим несколько схем для самостоятельной сборки сумеречного выключателя в домашних условиях. Для примера разберем, как сделать симисторный ночник с фотоэлементом.

Инструкция по сборке

Это самая элементарная схема фотореле из нескольких деталей: симистора Quadrac Q60, опорного резистора R1, и фото элемента ФСК:

При отсутствии света симисторный ключ открывается полностью и лампа в ночнике светит в полный накал. При увеличении освещенности в помещении происходит смещение напряжения на управляющем электроде и меняется яркость светильника, вплоть до полного гашения лампочки.

Следующая схема с релейным выходом:

Транзистор VT1 усиливает сигнал с резистивного делителя напряжения PR1 и R1. VT2 управляет электромагнитным реле К1, а диод VD1 шунтирует импульсы напряжения во время отключения катушки, защищая транзисторы от выхода из строя. Рассмотрев данную схему, можно обнаружить, что часть схемы (выделенная красным) по функционалу близка к готовым сборкам ардуино, релейный модуль.


Слегка переделав и дополнив одним транзистором и солнечным фотоэлементом от старого калькулятора, был собран прототип сумеречного выключателя — самодельное фотореле на транзисторе. При освещении солнечного элемента PR1, транзистор VT1 открывается и подает сигнал на выходной релейный модуль клемма S. Реле переключает свои контакты, управляя нагрузкой.


На видео ниже подробно рассказывается, как сделать фотореле в домашних условиях:

Такие схемы называются фотореле , чаще всего это простое включение освещения в темное время суток. С этой целью радиолюбителями было разработано немало схем, вот некоторые из них.

Наверное, самая простая схема показана на рисунке 1. Количество деталей в ней, невелико, меньше уже не получится, а эффективность, читай чувствительность, достаточно высокая.

Настройка устройства сводится к установке порогового напряжения таким образом, чтобы включение происходило уже при наступлении сумерек. Чтобы не дожидаться этого природного момента, можно в затемненной комнате засвечивать фотодиод лампой накаливания, включенной через тиристорный регулятор мощности. Эта же методика пригодна для настройки и других схем фотореле.

Возможно, что при срабатывании фотореле релюшка будет дребезжать. Избавиться от этого явления можно присоединив параллельно катушке на несколько сотен микрофарад.

Фотореле на микросхеме

Специализированная представляет собой фазовый регулятор мощности, то же самое, что обычный тиристорный. Весьма важным и ценным свойством такого регулятора мощности является то, что он включается в схему как двухполюсник, не требуя для себя дополнительного провода питания: просто включил параллельно выключателю и все уже работает! На рисунке 4 показано, как на этой микросхеме можно построить несложное фотореле.

Рис. 3. Микросхема КР1182ПМ1

Рисунок 4 . Схема фотореле на микросхеме КР1182ПМ1

Управляющие выводы микросхемы 3 и 6. Если между ними подключить просто обычный однополюсный выключатель, то при его замыкании нагрузка будет отключаться! Если его разомкнуть, то нагрузка подключится. Кстати, без дополнительных внешних тиристоров или симистора, и даже без радиатора, микросхема выдерживает нагрузку до 150Вт. Это в случае, если при включении нагрузки нет бросков тока, как у ламп накаливания. Лампу накаливания в таком варианте можно включать мощностью не более 75Вт.

Просто выключатель к этим выводам подключать как бы ни к чему, если только в комплексе с другими деталями. Если не обращать внимания на фототранзистор и электролитический конденсатор, мысленно оставить только переменный резистор R1, то получается просто фазовый регулятор мощности: при перемещении его движка вверх по схеме выводы 3 и 6 замыкаются накоротко, тем самым отключая нагрузку, как упомянутым выше контактом. При перемещении движка вниз по схеме мощность в нагрузке изменяется от 0…100%. Тут все понятно и просто.

Если к этим выводам подключить электролитический конденсатор (считаем, что фототранзистора в схеме пока нет), то получится просто плавное включение нагрузки. Каким образом?

Сопротивление разряженного конденсатора невелико, поэтому поначалу управляющие выводы микросхемы 3 и 6 практически замкнуты накоротко и нагрузка отключена. По мере заряда сопротивление конденсатора возрастает (достаточно вспомнить проверку конденсаторов омметром), напряжение на нем тоже растет, мощность в нагрузке плавно увеличивается. Получается устройство плавного включения нагрузки. Причем мощность в нагрузку будет подана на столько, насколько введен движок переменного резистора R1. При отключении устройства от сети конденсатор разряжается через резистор R1, подготавливая устройство к следующему включению. Если конденсатор разрядиться не успеет, то плавного включения не будет.

Вот теперь и добрались до самого главного, до фотореле. Если теперь к управляющим выводам 3 и 6 подключить фототранзистор, то получится фотореле. Работает оно следующим образом. Днем при высокой освещенности фототранзистор открыт, поэтому сопротивление его участка коллектор - эмиттер невелико, выводы 3 и 6 замкнуты между собой, нагрузка отключена.

При плавном уменьшении освещенности в вечерние часы фототранзистор плавненько будет открываться, постепенно увеличивая мощность в нагрузке, то есть в лампе. Никаких пороговых элементов в этой схеме нет, поэтому лампа будет зажигаться и гаснуть постепенно.

Чтобы фотореле не сработало в тот момент, когда включится своя же лампа, фототранзистор желательно защитить от такой подсветки. Проще всего это сделать с помощью пластиковой трубки.

Многие люди сегодня стремятся создать в собственном доме оптимальные условия для отдыха. Все чаще для оснащения частных домов используют различные элементы системы «умного дома». К примеру, для уличного освещения часто используют специальный датчик – фотореле.

С помощью фотореле можно создать систему включения света на улице в автоматическом режиме при наступлении ночи и сумерек. Такой фотодатчик стоит достаточно много, что делает его нечастым гостем в частных домах. Но если вы обладаете навыками сборки электроприборов, то вполне сможете такой фотодатчик собрать своими руками. Здесь нет ничего сверхсложного, и если установка прошла успешно, то система уличного типа освещения будет работать ничуть не хуже, чем с покупным датчиком. Как можно собрать такой датчик и что следует знать для этого, расскажет сегодняшняя статья.

Технический минимум для сборки

В самом начале, если вы желаете сконструировать фотореле своими руками для автоматизации включения уличного типа освещения, нужно составить, так сказать, «план действий» ведь когда все систематизировано, то и делать будет проще. Для простоты можно воспользоваться таким алгоритмом:

  • понять принцип, по которому функционирует фотодатчик, чтобы правильно собрать его электронную начинку;
  • узнать, какие характеристики должен иметь прибор;
  • выяснить, какой тип датчика вы будите собирать;
  • приобрести весь перечень деталей, необходимый для сборки аппарата своими руками.

Обратите внимание! При самостоятельной сборке фотореле управление устройством будет возлагаться исключительно на ваши плечи. Поэтому от того, насколько вы подготовитесь к делу, будет завесить весь успех предприятия и конечный результат.

Самое главное, что следует знать в этом вопросе — корпус такого прибора должен быть герметичным для того чтобы обеспечивать высокую степень защиты изделия от разнообразных погодных условий. Ведь данный датчик будет являться элементом системы уличного типа освещения.
В целом процесс сборки фотореле опирается на многие нюансы, о которых также необходимо помнить. Сюда следует отнести следующие моменты:

  • фотодатчик в своей схеме должен содержать защитные элементы, которые будут предупреждать ложное срабатывание прибора и включение света тогда, когда в этом нет необходимости. Если этого не сделать, то аппарат окажется не в состоянии эффективно справляться со своими обязанностями, а вы не получите нужный уровень комфорта;

Обратите внимание! Если не установить защиты, то на работу датчика будут влиять различные помехи.

Схема датчика с защитой

  • качественность деталей. Помните, что длительность службы любого самодельного электроприбора, включая фотореле, напрямую зависит от качественности применяемых для его сборки деталей. Поэтому нужно покупать детали только у проверенных продавцов или в специализированных на радиоэлектронике магазинах;
  • нужно знать, какие виды фотореле могут использоваться для организации включения света на улице.

Если с качественностью деталей все более-менее понятно, то мало кто знает о том, какой именно фотодатчик применим для уличного типа освещения.

Варианты устройства

Схема щита с фотоэлементом

Собрать своими руками, при должном старании, можно разные виды фотореле, которые могут использоваться в системе уличного типа освещения. Для автоматического включения света на улице можно использовать различные фотоэлементы, которые продаются на рынке.
Обратите внимание! Разные модели фотодатчиков имеют не только различные конструкционные особенности, но и управляются по-разному. В этом отношении надо знать, что подключение фотореле напрямую зависит от типа используемого прибора.
Датчик с фотоэлементом может быть следующих видов:

  • изделие, щит которого будет содержать в себе специальный фотоэлемент. Данный фотодатчик применяется для включения света в момент наступления сумерек. При этом выключение устройства происходит, когда он улавливает первые солнечные лучи. Такие модели являются полностью автоматизированными. Сам датчик имеет прозрачный корпус. Он защищает фотоэлемент от различных неблагоприятных климатических условий, а также от механических повреждений;
  • датчик, позволяющий регулировать порог срабатывания. Способ управления устройством будет почти таким же, как и у предыдущей модели. Внизу такое фотореле содержит специальный переключатель. С его помощью возможна регулировка порога срабатывания фотоэлемента. Такие приборы пользуются наибольшей популярностью;

Обратите внимание! Установка переключатели на «+» будет предполагать автоматическое включение света при незначительном затемнении (при грозе или дожде). При установке в режим «-», фотоэлемент будет срабатывать исключительно в темное время суток.


Прибор с регулировкой

Схема датчика с таймеров и фотоэлементом

  • датчик, который в своей конструкции содержит и фотоэлемент и таймер. Этот прибор, так же как и предыдущие, предназначены для контроля уличного типа освещения. Здесь так же используется автоматический механизм работы датчика. Щит, где будет размещен таймер, дает возможность человеку самостоятельно управлять периодом освещения. Используя панель управления устройства. можно самостоятельно вносить корректировку временных промежутков, когда требуется освещение. В заданной ситуации, при достижении освещения максимального уровня, прибор автоматически выключится. Такие модели позволяют значительно экономить электроэнергию.

Кроме этого и сами компоненты изделия могут быть различными. К примеру, таймер для разных датчиков может быть:

  • дневным;
  • недельным;
  • годовым.

Используя разные таймеры, вы сможете отлаживать фотореле на определенную работу в зависимости от своих потребностей.

Выносной прибор

Фотореле с выносным фотоэлементом

Отдельно стоит отметить, что существуют особые виды фотореле, у которых фотоэлемент выносится отдельно.

Здесь существуют свои особенности и установка такого прибора несколько отлична:

  • механизм управления и основной блок будут находиться друг от друга на достаточном расстоянии. Расстояние между этими элементами может достигать 100 м;
  • электрический щит с установленным блоком фотореле можно разместить в любом месте, где вам захочется.

Благодаря такой конструкции вы получите возможность поместить устройство в более защищенное от различных климатических особенностей место. В результате датчик прослужит вам намного дольше, чем модели со встроенными фотоэлементами.
Любой вариант фотореле можно сделать своими руками. Главное правильно потом установить прибор и подключить его, чтобы он смог эффективно исполнять свои функции для включения освещения на улице в нужное время.

Самостоятельная сборка

В зависимости от того, какой тип фотореле вы выбрали, будет зависеть и схема его сборки. В этой статье мы рассмотрим несложную схему, по которой можно будет без особых проблем собрать устройство своими руками.
В своей основе датчик с фотоэлементом содержит фазовый регулятор для мощности (КР1182ПМ1). Когда на улице день, фотодатчик VT1 засвечен. Текущий через его переход ток закрывает внутри микросхемы симисторы. В результате этого симистор VS1 будет закрыт, а лампа EL1 не будет светиться.


Схема сборки

Когда наступает вечер, происходит уменьшение освещения фоторезистора VT1. В результате этого снижается и ток, который идет через его переход. Это приводит к тому, что в микросхеме «отпираются» транзисторы. Они, в свою очередь, способствуют открыванию симистора VS1 и активации лампы.
Из-за того, что схема сборки такого датчика не содержит пороговых элементов, то активация лампы и ее деактивация происходит плавно. Кроме этого высокая чувствительность фотореле позволяет включаться источнику света на полную мощность только при наступлении полных сумерек.
Чтобы снизить помехи в работе подобного аппарата, в схему следует включить дроссель L1, а также конденсатор C4.
В качестве конденсатора необходимо брать К73-16 или К73-17 с напряжением не менее 400 В. Также можно использовать конденсаторы К50-35.
На радиатор с поверхностной площадкой в 300 см2 необходимо установить симистор VS1. Дроссель изготавливаем из двух склеенных колец (ферритовых) К38х24х7 (можно взять марку М2000НМ).
Обмотку наматываем в один слой, который должен содержать 70 витков провода ПЭВ-2, имеющего диаметр в 0,82 мм.
Обратите внимание! Правильно собранное фотореле не нуждается в налаживании. При появлении необходимости повысить чувствительность в схему стоит включить еще один фототранзистор. Он будет идти параллельно. При налаживании обязательно соблюдайте меры предосторожности, так как все компоненты устройства будут находиться под напряжением.

Другой вариант сборки

Компоненты для сборки

Есть и немного другой способ. Здесь сборка ведется на базе полупроводникового интегрированного прибора компании TeccorElectronics Q6004LT. Он представляет собой симистор со встроенным динистором. Для этого прибора характерен рабочий ток в 4 А, а рабочее напряжение – 600 В.
Здесь вам понадобятся:

  • прибор Q6004LT;
  • фоторезистор;
  • обычный резистор.

Полученный аппарат будет иметь питание от сети в 220В. Принцип работы данной схемы таков:

  • свет формирует на фоторезисторе малое сопротивление. В это же время на управляющем электроде квадрака будет находиться небольшое напряжение;
  • квадрак остается закрытым. В результате этого через него не будет протекать ток;
  • когда освещенность снизится, на фоторезисторе будет наблюдаться повышение сопротивления, что приведет к возрастанию импульса напряжения, поступающего на управляющий электрод;
  • увеличение амплитуды напряжения до отметки в 40 В приведет к открытию симистора и через цепь потечет ток. В результате зажжется свет.

Чтобы настроить эту схему, необходимо применить резистор. Его начальное сопротивление должно составлять 47 кОм, а вот величина сопротивления должна подбираться в зависимости от типа применяемого в схеме фоторезистора. В качестве фоторезистора можно использовать такие элементы: ФСК-7, СФ3-1 или ФСК-Г1.
Применение мощного прибора Q6004LT дает возможность подключать к собранному устройству нагрузку с мощностью до 500 Вт. А использование в схеме дополнительного радиатора позволит увеличить мощность до 750 Вт. В дальнейшем можно применять квадрак, который будет обладать рабочими токами 6, 8, 10 или 15 А.
Главными преимуществами этой схемы сборки является минимум деталей, отсутствие блока питания, а также возможность повышения мощности. Благодаря этому самостоятельная сборка такого аппарата пройдет достаточно быстро и без проблем, даже если за нее возьмется новичок.

Подключение прибора

Датчик с фотоэлементом является незаменимой вещью в частных домах с обширной приусадебной территорией. Данное устройство позволит обеспечивать автоматическое включение освещения на улице с наступлением сумерек.
Самым оптимальным вариантом для установки, по мнению специалистов, является фотореле, имеющие возможность регулирования порога срабатывания. Сборку такого прибора, а также подключение фотореле можно всецело сделать своими руками, без привлечения специалиста.

Обратите внимание! Данная модель станет отличным приобретением для дачных площадок и городских дворов.

Касательно того, как подключить фотореле, которое было собранно своими руками, то это уже тема отдельной статьи. В данной ситуации основное внимание следует обращать на модель устройства, так как разные варианты сборки имеют различные способы подключения. В принципе, с этой задачей справится любой, даже новичок в сборке электроприборов.


Установка фотореле

Помните, что при подключении фотореле для создания уличного освещения необходимо быть очень осторожным, чтобы не получить электротравму.
Как видим, собрать своими руками фотореле, чтобы автоматизировать процесс подсветки уличного пространства, не очень сложно. Главное следовать выбранной сборочной схеме и использовать качественные детали.

Фотореле для уличного освещения своими руками

 

Многие люди сегодня стремятся создать в собственном доме оптимальные условия для отдыха. Все чаще для оснащения частных домов используют различные элементы системы «умного дома». К примеру, для уличного освещения часто используют специальный датчик – фотореле.

С помощью фотореле можно создать систему включения света на улице в автоматическом режиме при наступлении ночи и сумерек. Такой фотодатчик стоит достаточно много, что делает его нечастым гостем в частных домах. Но если вы обладаете навыками сборки электроприборов, то вполне сможете такой фотодатчик собрать своими руками. Здесь нет ничего сверхсложного, и если установка прошла успешно, то система уличного типа освещения будет работать ничуть не хуже, чем с покупным датчиком. Как можно собрать такой датчик и что следует знать для этого, расскажет сегодняшняя статья.

Технический минимум для сборки

В самом начале, если вы желаете сконструировать фотореле своими руками для автоматизации включения уличного типа освещения, нужно составить, так сказать, «план действий» ведь когда все систематизировано, то и делать будет проще. Для простоты можно воспользоваться таким алгоритмом:

  • понять принцип, по которому функционирует фотодатчик, чтобы правильно собрать его электронную начинку;
  • узнать, какие характеристики должен иметь прибор;
  • выяснить, какой тип датчика вы будите собирать;
  • приобрести весь перечень деталей, необходимый для сборки аппарата своими руками.

Обратите внимание! При самостоятельной сборке фотореле управление устройством будет возлагаться исключительно на ваши плечи. Поэтому от того, насколько вы подготовитесь к делу, будет завесить весь успех предприятия и конечный результат.

Самое главное, что следует знать в этом вопросе — корпус такого прибора должен быть герметичным для того чтобы обеспечивать высокую степень защиты изделия от разнообразных погодных условий. Ведь данный датчик будет являться элементом системы уличного типа освещения.
В целом процесс сборки фотореле опирается на многие нюансы, о которых также необходимо помнить. Сюда следует отнести следующие моменты:

  • фотодатчик в своей схеме должен содержать защитные элементы, которые будут предупреждать ложное срабатывание прибора и включение света тогда, когда в этом нет необходимости. Если этого не сделать, то аппарат окажется не в состоянии эффективно справляться со своими обязанностями, а вы не получите нужный уровень комфорта;

Обратите внимание! Если не установить защиты, то на работу датчика будут влиять различные помехи.

Схема датчика с защитой

  • качественность деталей. Помните, что длительность службы любого самодельного электроприбора, включая фотореле, напрямую зависит от качественности применяемых для его сборки деталей. Поэтому нужно покупать детали только у проверенных продавцов или в специализированных на радиоэлектронике магазинах;
  • нужно знать, какие виды фотореле могут использоваться для организации включения света на улице.

Если с качественностью деталей все более-менее понятно, то мало кто знает о том, какой именно фотодатчик применим для уличного типа освещения.

Варианты устройства

Схема щита с фотоэлементом

Собрать своими руками, при должном старании, можно разные виды фотореле, которые могут использоваться в системе уличного типа освещения. Для автоматического включения света на улице можно использовать различные фотоэлементы, которые продаются на рынке.
Обратите внимание! Разные модели фотодатчиков имеют не только различные конструкционные особенности, но и управляются по-разному. В этом отношении надо знать, что подключение фотореле напрямую зависит от типа используемого прибора.
Датчик с фотоэлементом может быть следующих видов:

  • изделие, щит которого будет содержать в себе специальный фотоэлемент. Данный фотодатчик применяется для включения света в момент наступления сумерек. При этом выключение устройства происходит, когда он улавливает первые солнечные лучи. Такие модели являются полностью автоматизированными. Сам датчик имеет прозрачный корпус. Он защищает фотоэлемент от различных неблагоприятных климатических условий, а также от механических повреждений;
  • датчик, позволяющий регулировать порог срабатывания. Способ управления устройством будет почти таким же, как и у предыдущей модели. Внизу такое фотореле содержит специальный переключатель. С его помощью возможна регулировка порога срабатывания фотоэлемента. Такие приборы пользуются наибольшей популярностью;

Обратите внимание! Установка переключатели на «+» будет предполагать автоматическое включение света при незначительном затемнении (при грозе или дожде). При установке в режим «-», фотоэлемент будет срабатывать исключительно в темное время суток.

Прибор с регулировкой

Схема датчика с таймеров и фотоэлементом

  • датчик, который в своей конструкции содержит и фотоэлемент и таймер. Этот прибор, так же как и предыдущие, предназначены для контроля уличного типа освещения. Здесь так же используется автоматический механизм работы датчика. Щит, где будет размещен таймер, дает возможность человеку самостоятельно управлять периодом освещения. Используя панель управления устройства. можно самостоятельно вносить корректировку временных промежутков, когда требуется освещение. В заданной ситуации, при достижении освещения максимального уровня, прибор автоматически выключится. Такие модели позволяют значительно экономить электроэнергию.

Кроме этого и сами компоненты изделия могут быть различными. К примеру, таймер для разных датчиков может быть:

  • дневным;
  • недельным;
  • годовым.

Используя разные таймеры, вы сможете отлаживать фотореле на определенную работу в зависимости от своих потребностей.

Выносной прибор

Фотореле с выносным фотоэлементом

 

Отдельно стоит отметить, что существуют особые виды фотореле, у которых фотоэлемент выносится отдельно.

Здесь существуют свои особенности и установка такого прибора несколько отлична:

  • механизм управления и основной блок будут находиться друг от друга на достаточном расстоянии. Расстояние между этими элементами может достигать 100 м;
  • электрический щит с установленным блоком фотореле можно разместить в любом месте, где вам захочется.

Благодаря такой конструкции вы получите возможность поместить устройство в более защищенное от различных климатических особенностей место. В результате датчик прослужит вам намного дольше, чем модели со встроенными фотоэлементами.
Любой вариант фотореле можно сделать своими руками. Главное правильно потом установить прибор и подключить его, чтобы он смог эффективно исполнять свои функции для включения освещения на улице в нужное время.

Самостоятельная сборка

В зависимости от того, какой тип фотореле вы выбрали, будет зависеть и схема его сборки. В этой статье мы рассмотрим несложную схему, по которой можно будет без особых проблем собрать устройство своими руками.
В своей основе датчик с фотоэлементом содержит фазовый регулятор для мощности (КР1182ПМ1). Когда на улице день, фотодатчик VT1 засвечен. Текущий через его переход ток закрывает внутри микросхемы симисторы. В результате этого симистор VS1 будет закрыт, а лампа EL1 не будет светиться.

Схема сборки

Когда наступает вечер, происходит уменьшение освещения фоторезистора VT1. В результате этого снижается и ток, который идет через его переход. Это приводит к тому, что в микросхеме «отпираются» транзисторы. Они, в свою очередь, способствуют открыванию симистора VS1 и активации лампы.
Из-за того, что схема сборки такого датчика не содержит пороговых элементов, то активация лампы и ее деактивация происходит плавно. Кроме этого высокая чувствительность фотореле позволяет включаться источнику света на полную мощность только при наступлении полных сумерек.
Чтобы снизить помехи в работе подобного аппарата, в схему следует включить дроссель L1, а также конденсатор C4.
В качестве конденсатора необходимо брать К73-16 или К73-17 с напряжением не менее 400 В. Также можно использовать конденсаторы К50-35.
На радиатор с поверхностной площадкой в 300 см2 необходимо установить симистор VS1. Дроссель изготавливаем из двух склеенных колец (ферритовых) К38х24х7 (можно взять марку М2000НМ).
Обмотку наматываем в один слой, который должен содержать 70 витков провода ПЭВ-2, имеющего диаметр в 0,82 мм.
Обратите внимание! Правильно собранное фотореле не нуждается в налаживании. При появлении необходимости повысить чувствительность в схему стоит включить еще один фототранзистор. Он будет идти параллельно. При налаживании обязательно соблюдайте меры предосторожности, так как все компоненты устройства будут находиться под напряжением.

Другой вариант сборки

Компоненты для сборки

Есть и немного другой способ. Здесь сборка ведется на базе полупроводникового интегрированного прибора компании TeccorElectronics Q6004LT. Он представляет собой симистор со встроенным динистором. Для этого прибора характерен рабочий ток в 4 А, а рабочее напряжение – 600 В.
Здесь вам понадобятся:

  • прибор Q6004LT;
  • фоторезистор;
  • обычный резистор.

Полученный аппарат будет иметь питание от сети в 220В. Принцип работы данной схемы таков:

  • свет формирует на фоторезисторе малое сопротивление. В это же время на управляющем электроде квадрака будет находиться небольшое напряжение;
  • квадрак остается закрытым. В результате этого через него не будет протекать ток;
  • когда освещенность снизится, на фоторезисторе будет наблюдаться повышение сопротивления, что приведет к возрастанию импульса напряжения, поступающего на управляющий электрод;
  • увеличение амплитуды напряжения до отметки в 40 В приведет к открытию симистора и через цепь потечет ток. В результате зажжется свет.

Чтобы настроить эту схему, необходимо применить резистор. Его начальное сопротивление должно составлять 47 кОм, а вот величина сопротивления должна подбираться в зависимости от типа применяемого в схеме фоторезистора. В качестве фоторезистора можно использовать такие элементы: ФСК-7, СФ3-1 или ФСК-Г1.
Применение мощного прибора Q6004LT дает возможность подключать к собранному устройству нагрузку с мощностью до 500 Вт. А использование в схеме дополнительного радиатора позволит увеличить мощность до 750 Вт. В дальнейшем можно применять квадрак, который будет обладать рабочими токами 6, 8, 10 или 15 А.
Главными преимуществами этой схемы сборки является минимум деталей, отсутствие блока питания, а также возможность повышения мощности. Благодаря этому самостоятельная сборка такого аппарата пройдет достаточно быстро и без проблем, даже если за нее возьмется новичок.

Подключение прибора

Датчик с фотоэлементом является незаменимой вещью в частных домах с обширной приусадебной территорией. Данное устройство позволит обеспечивать автоматическое включение освещения на улице с наступлением сумерек.
Самым оптимальным вариантом для установки, по мнению специалистов, является фотореле, имеющие возможность регулирования порога срабатывания. Сборку такого прибора, а также подключение фотореле можно всецело сделать своими руками, без привлечения специалиста.

Обратите внимание! Данная модель станет отличным приобретением для дачных площадок и городских дворов.

Касательно того, как подключить фотореле, которое было собранно своими руками, то это уже тема отдельной статьи. В данной ситуации основное внимание следует обращать на модель устройства, так как разные варианты сборки имеют различные способы подключения. В принципе, с этой задачей справится любой, даже новичок в сборке электроприборов.

Установка фотореле

Помните, что при подключении фотореле для создания уличного освещения необходимо быть очень осторожным, чтобы не получить электротравму.
Как видим, собрать своими руками фотореле, чтобы автоматизировать процесс подсветки уличного пространства, не очень сложно. Главное следовать выбранной сборочной схеме и использовать качественные детали.

 

★ Датчик темноты своими руками | Информация

Фотореле для уличного освещения. Схема подключения. 26 фев 2015 Две простых фотореле фотодатчиков. Минимальное количество элементов. Схемы, принцип работы, включение и испытание.. .. Новый ToF датчик Panasonic за 200 метров в полной темноте. 11 ноя 2013 статье Подключение к MegaD 328 датчика освещенности я исследовал Другая же не только в случае наступления темноты, но и когда Мне интересно что то делать своими руками, конструировать,. .. Фотореле своими руками: схема, видео, инструкция по сборке. 21 авг 2014 Учитывая интенсивность освещения, такой датчик передает добиться срабатывания реле исключительно при наступлении темноты.. .. Инфракрасный датчик препятствия на компараторе LM393. Конструкция датчика своими руками, который при намокании начинает освещения наступлением темноты и автоматического выключения с. .. Датчик света своими руками на микросхеме NE555 видео. Как подключить датчик света для дома или автомобиля своими руками. С наступлением темноты они автоматически регистрируют уменьшение. .. Простой фотодатчик своими руками YouTube. 9 авг 2017 Как сделать своими руками в домашних условиях. Схемы и датчиками движения, является фотореле или сумеречное реле.. .. Как я делал уличный датчик освещенности ab. 31 мар 2016 темноте Интересное, Своими руками, Освещение, Длиннопост Это как с башорга, когда жкх в подъезде датчик под лампочкой. .. Датчик движения для освещения Заметки электрика. 9 июн 2019 заставить работать света обратном режиме? то датчик сработает только в полной темноте освещенность 5 Люкс. Как сделать крышку для освещения аквариума своими руками 3 варианта.. .. Фотореле: датчик освещенности для включения света. Фотореле для уличного освещения – схема своими руками. 1 6332 С наступлением темноты, сопротивление фоторезистора начинает возрастать.. .. Фотореле схемы 32 фото делаем датчик света своими руками. 2 ноя 2017 В темноте хорошо заметно, что срабатывание датчика происходит не резко скачком, а плавно. При приближении препятствия к. 3 схемы подключения датчика света ошибки и правила при. 19 фев 2019 Датчик: устройство, принцип действия, заблуждения водителей, установка датчика дождя и света своими руками. При наступлении темноты или въезде в туннель он включал фары, габаритные. .. Автоматическое включение светодиода в темноте. 26 фев 2012 Рисунок 3 Схема светодиода в темноте и включения этот датчик реагировал на отраженный сигнал поднесенную руку,. .. Считывание данных резистивных датчиков. Создаем робота. Выбор места установка датчика движения. а чтобы было видно темноте разместил в нём ещё неоновую лампу для подсветки. этого времени хотя бы раз двинуться, например, махнуть рукой или изменить положение головы. Как сделать наручные, настольные и настенные часы своими руками. .. Датчик света для дома и автомобиля: характеристики. Как правильно делать датчик света своими руками в домашних условиях, включение наружного освещения и не только, при приходе темноты, без. .. Датчик освещенности своими руками из подручных средств. 10 окт 2016 Датчик освещенности своими руками из подручных средств. начинающих. Loading Unsubscribe from Радиосхемы для. .. 5 мифов о датчиках света и дождя. 20 май 2016 транзистор фоторезистор резисторы выбирай любой DC. .. Датчик движения управляет светом. 19 авг 2018 Компания Panasonic разработала новый ToF датчик или, если размера в полной темноте на дальности свыше 200 метров. Выкройка женского Конус, как кроить и сшить такое пальто своими руками.. .. Фотодатчик своими руками. Электротехника. 26 сен 2012 Я покажу Вам 3 варианта схем подключения датчиков движения для включения света. то срабатывает, тем самым включая своими выходными контактами по несколько раз махать руками, чтобы датчик вновь сработал и Скажите, а будут они реагировать в полной темноте?. .. Датчик света своим руками YouTube. Современные технологии позволяют с высокой степенью эффективности экономить всем, но прежде всего на электричестве. Действительно. .. автоматики. Интересные схемы по автоматике для. Создаем робота андроида своими руками Ловин Джон Командой для чтения данных резистивного датчика является: порядка 10 кОм ниже, при закрывании резистора или в темноте будет зажигаться светодиод 1..

Фотореле для уличного освещения своими руками: схема подключения и советы

Такая установка, как фотореле для уличного освещения, осуществляет свою работу при помощи специального фотодатчика, который несет ответственность за уровень света.

Для тех, кто решится осуществлять подключение фотореле, специально для уличного освещения своими руками, следует знать, что фотодатчик может быть не только статичным, но и выносным.

Чаще всего, выносной фотодатчик вмонтирован в электрический щит.

Выносные реле отличаются от статичных тем, что они имеют целый ряд правил, которых необходимо придерживаться во время эксплуатации.

Так, например, схема выносного фотореле должна включать в себя наличие качественного и герметичного корпуса.

Если вы решили приобретать все детали для фотореле своими силами и управление устройством возложено на ваши плечи, то вам необходимо знать, что герметичный корпус должен иметь высокие показатели степени защиты корпуса, в случае пасмурной погоды и прочих, независящих от вас, факторов.

Также, стоит отметить, что монтирование фотореле для уличного освещения это процесс, требующий огромного внимания

Вы должны помнить о том, что схема обязательно должна включать в себя защитные функции от ложных сигналов, которые, чаще всего, появляются в результате помех.

В отличие от низкокачественных фотореле для освещения на улице, качественные — способны исправно работать и издавать сигналы только в тот момент, когда это действительно необходимо.

Особенности фотореле

Чаще всего, работа осуществляется через функцию запоминания различных данных.

Если вы хотите, чтобы установка осуществлялась руками профессионалов, то вы должны знать о том, что такая функция, как запоминание – очень важная составляющая качественного фотореле.

Для тех же, кто собирается устанавливать устройство своими руками, нужно уточнить, что вышеописанная функция очень важна.

Дело в том, что щит, на котором находится панель управления, поможет вам упростить работу с устройством.

Например, летом свет для улицы вам нужно включать достаточно поздно, а зимой – намного раньше, чем летом.

Таким образом, вы сможете своими силами задать необходимые параметры, которые обеспечат работу оборудования только в то время, когда это необходимо.

Также, если вы захотите, чтобы схема устройства была изменена, вы сможете самостоятельно перепрограммировать фотореле.

Помимо всего вышеперечисленного, многие модели устройства оснащены специальным выключателем. Как правило, этим важным элементом оснащен именно щит устройства.

Видео:

Благодаря выключателю, управление станет еще более удобным, чем обычно.

В том случае, если таймер перестанет работать или у оборудования возникнут какие-либо неполадки, вы сможете своими руками выключить устройство.

Также, выключение управления фотореле подобным образом, может стать хорошей профилактикой.

Схема наиболее современных фотореле имеет в своем составе еще и таймер. Именно при помощи таймера, управление им станет невероятно простым.

Обычно щит таких моделей устройства оснащен не только панелью управления, но и таймером.

Таймер – это прекрасно дополнение, которое поможет вам существенно сэкономить электрическую энергию.

Как происходит подключение реле?

На изображении, которое размещено ниже, вы сможете рассмотреть подробнее технологию, по которой подключается фотореле.

Данная схема подходит только для тех реле, которые созданы для освещения улицы.

Рассмотрим схему подробнее. Итак, вместо такой детали как датчик, здесь установлен специальный светодиод, который является индикаторным.

Работа этого светодиода происходит, исходя из принципа самого фотоэлемента.

В саму схему подключен некий светодиод, а два сопротивления необходимы для того, чтобы контролировать чувствительность реле.

Такой своеобразный щит нужен для того, чтобы любой фотодиод мог иметь собственную чувствительность к тому или иному виду освещения.

Видео:

Говоря о резисторе, который обозначен, как R2, стоит уточнить, что он нужен для того, чтобы контролировать напряжение, исходящее в первое время.

Данное напряжение способно регулировать порог включения устройства.

Разнообразие фотореле

Для освещения улицы существует определенное количество разных фотореле. Друг от друга они отличаются своей специализацией и областью использования.

Естественно, управление разными видами фотореле тоже различается.

Наиболее распространены следующие виды.

Устройство, щит которого содержит фотоэлемент

Вид оборудования, щит которого содержит фотоэлемент, нужен, чтобы включать освещение в момент наступления сумерек.

Выключается же данное устройство как только появляются первые солнечные лучи.

Управление фотореле полностью автоматизировано через щит, поэтому подключение и настройка устройства не будет сложной.

Фотореле имеет прозрачный корпус, который способен защищать фотоэлемент и прочие механизмы от разнообразных климатических факторов.

Реле, внутри которого есть фотоэлемент и таймер

Данное оборудование, так же как и вышеописанное, создано для того, чтобы контролировать уличное освещение при помощи автоматических механизмов.

Щит, на котором расположен таймер, позволяет вам через него управлять сроком освещения.

То есть, при помощи панели управления подключения вы можете своими руками вносить необходимые временные промежутки, в которые освещению необходимо включиться.

Через определенный период, после того как освещение достигнет достаточно высокого уровня, фотореле автоматически выключится, тем самым существенно сэкономит вам траты на электроэнергию.

Говоря о таймере подключения, стоит отметить, что таймеры бывают разные.

В какие-то устройства монтируют недельные, годовые или дневные механизмы. Таким образом, вы сможете ориентировать устройство так, как вам того захочется.

Фотореле, управление которого позволяет регулировать порог срабатываний

Управление данным видом реле мало чем отличается от управления предыдущими. Снизу устройства находится переключатель.

Данный переключатель нужен для того чтобы регулировать порог, отвечающий за то, как будет срабатывать фотоэлемент.

В том случае, если вы поставите регулятор на плюс, то действие элемента будет начинаться даже тогда, когда будет не особо темно.

Например, если начнется дождь или гроза, то фотореле включится автоматически.

В том случае, если вы установите индикатор подключения на отрицательное значение, то реле будет работать исключительно в ночное время суток.

Видео:

Функция корректирования, действительно, пользуется огромной популярностью среди пользователей подобных устройств.

Что может быть лучше, чем то, когда устройство работает тогда, когда удобно именно вам?

Конструкция, в составе которой находится выносной фотоэлемент

Данный тип оборудования поможет вам обеспечить управление механизмом следующим образом: основной блок и механизм будут находиться друг от друга на расстоянии, занимающем, больше ста метров.

Электрический щит с блоком фотореле вы можете разместить там, где вам захочется.

Благодаря подобному управлению, вы сможете поместить свой прибор в наиболее защищенное от непогоды, место.

Где используется фотореле?

Наиболее приемлемым как по цене, так и по свойствам аппаратом профессионалы считают фотореле для уличного освещения, при помощи которого можно регулировать порог срабатывания.

Монтаж фотореле для уличного освещения можно осуществить и самостоятельно. Лучше всего подобная модель подойдет для городских дворов и дачных площадок.

Не стоит забывать и о том, что устройство способно существенно снизить ваши расходы на электрическую энергию.

Необходимо отметить, что монтаж оборудования, в котором имеется фотоэлемент – это на самом деле очень легкая задача, с которой справится даже новичок.

Другое дело, когда требуется установка устройства, у которого фотоэлемент является выносным элементом. Для процедуры подключения вам понадобятся профессиональные навыки и, конечно же, сноровка.

Эти две составляющих и обеспечат вам качественный вариант подключения фотореле для уличного освещения.

Фотореле, фотоэлемент которого является выносной деталью, идеально подойдет для таких локаций, как огромные складские помещения и прочие масштабные заведения.

Если вы решитесь приобрести фотореле, у которого есть встроенный таймер, то будьте готовы к тому, что цена на него будет намного выше, чем цена на устройство без таймера.

Но стоит уточнить, что высокая цена с легкостью окупится, так как позволит вам устанавливать собственный режим, который сэкономит энергию и позволит оборудованию дольше прослужить вам.

Фотореле – это устройство для оптимизации процесса освещения, управление которого отличается невероятной простотой, а функционал – своей обширностью.

Теперь вам не нужно своими руками включать и выключать свет – за вас все сделает фотореле.

Фотореле для автоматического включения светильников

Каждому человеку, так хочется, чтобы кто другой выполнял за него работу. Даже такую простую как включение и выключение обогревательных приборов или клацанье выключателей на светильниках. Но дело совсем не в этом, любая автоматизация всегда дает пользу. При автоматизации снимается обязанность с человека выполнять ежедневные действия.
Ведь могут сложиться так обстоятельства, что просто не получиться выполнить важное дело.

Все же конкретнее. Какое автоматическое устройство можно применить у себя дома?

А можно установить такое устройство как фотореле. В настоящее время такой прибор доступен каждому, его можно купить в любом строительном магазине или на рынке.

При покупке необходимо будет сделать выбор, какого именно вида фотореле приобрести, потому таких видов несколько.

Фотореле со встроенным фотодатчиком.

Наиболее распространенные приборы и самые дешевые.

Фотореле с выносным фотодатчиком.

В таких приборах есть возможность установить отдельно фотодатчик на расстоянии 100-150 метров от основного блока, установленного в электрощите.

Фотореле со встроенным фотодатчиком и таймером.

С помощью такого устройства можно установить время включения и выключения освещения по таймеру, а можно комбинировать. Например, можно настроить так, чтобы включалось освещение от таймера, а выключалось от фотодатчика. Существуют таймеры позволяющие устанавливать время в течении суток. А есть таймеры на неделю, если нужно на выходных создать свой режим включения освещения. Самые продвинутые позволяют настроить включение освещения на год вперед, ведь летом можно включать освещение гораздо позже, чем зимой.

Такие фотореле очень сложные приборы и поэтому они очень дорогие.

Фотореле с регулировкой порога срабатывания.

Порог срабатывания это не что иное, как чувствительность самого фотореле. Настраивается переключателем или переменным резистором, выведенным наружу корпуса прибора. Можно так настроить прибор, что освещение будет включаться только с наступлением темноты или, когда небо закроют тучи.

Фотореле с датчиком движения.

Хотя такие устройства и называются датчиками движения, но срабатывают они не от движения, а от появления любой преграды, что отражает инфракрасные лучи. Так как фотореле включает светильник только на время, то в таких приборах можно настроить длительность свечения лампы.

Подключение фотореле.

Схема включения фотореле часто изображена на корпусе устройства. Провода, выходящие наружу, имеет разный цвет. Как принято, и при монтаже электропроводки – коричневого цвета проводок нужно подключить к проводу фазы, синего цвета проводок подключается к нулю. Оставшийся проводок красного цвета подключается к нагрузке.

Провода, торчащие из фотореле, могут быть промаркированы так:

  • L– провод фазы;
  • N – провод нуля;
  • Load – провод нагрузки, его нужно подключить к лампочкам светильника.

Величина токов, которые могут включать фотореле, лежит в пределах 10А (2,2кВт) – 20А (4,4кВТ). Более мощную нагрузку следует подключать через дополнительное включающее устройство. Для этого нужно к контактам встроенного реле подкинуть более мощное реле, а лучше электромагнитный пускатель. Например, так нужно сделать для включения нескольких светильников на автостоянке, складе или на промышленном предприятии.

В заключении.

Очень важно, для правильной работы фотореле, чтобы прозрачный корпус устройства или прозрачное окошко оставались открытыми.

Ни в коем случае фотореле нельзя устанавливать под козырьками, за ветками деревьев, накрывать их крышками. Иначе фотореле, для наружного освещения, будет включаться даже когда на улице светло, а устройство с датчиком движения будет не всегда срабатывать при приближении человека.

Полезно знать, что фотореле, установленные на улице, лучше управляют наружным освещением, чем, если бы это делал человек. Фотореле включает наружное освещение, когда становиться темно и выключают его точно с наступлением рассвета. Такое рациональное использование наружного освещения значительно экономит расход электроэнергии.

А при использовании фотореле с датчиками движения и вовсе сокращаются траты на оплату электроэнергии в десятки раз.

В тандеме с данной статьей полезно ознакомиться с видео-дополнением:

Простой самодельный фотоэлемент.

Простой самодельный фотоэлемент.

Найл Штайнер K7NS 12 сентября 2003 г.

Самодельный фотоэлемент и установка для экспериментов.

Аудиоусилитель можно подключить параллельно с измерителем. Это позволяет оценить действие фотоэлемента, наблюдая за индикатором или слушая усилитель. В усилителе будет слышен свет, который колеблется со скоростью звука и падает на фотоэлемент.


Это фотоэлемент из оксида меди, который очень просто изготовить из материалов, которые можно найти в доме, но, похоже, он служит этой цели, как и аналогичные, но более сложные самодельные фотоэлементы, о которых я читал в другом месте.Хотя этот фотоэлемент не вырабатывает достаточно энергии для зарядки аккумуляторов или работы цепей и т. Д., Его можно использовать для таких вещей, как датчик освещенности или в качестве датчика, чтобы слышать световой луч с модулированным звуком. Только представьте себе острые ощущения от прослушивания модулированного звуком светового луча через самодельный фотоэлемент.

Чтобы сделать этот фотоэлемент, вы просто нагреваете небольшой участок на тонком медном листе, раскаленном докрасна в пламени пропана, в течение минуты или около того и даете ему остыть. Теперь фотоэлемент можно сформировать, нанеся каплю крепкого солевого раствора на окисленную медную пластину и соприкоснув с ней кусок чистой медной проволоки.Вот и все. Медную проволоку можно удерживать на месте, прикрепив ее к небольшому деревянному бруску, который находится рядом с медной пластиной. Пластина является одним из выводов ячейки, а чистый медный провод - другим. Все куски меди, которые я пробовал, например медный лист 0,006 из ремесленного магазина или кусок медной трубки, работали хорошо.

Когда этот фотоэлемент подключен к вольтметру, будет измеряться небольшое напряжение (несколько милливольт). Медный контактный провод на капле соленой воды становится отрицательной клеммой.Это напряжение может увеличиться от 5 до 20 милливольт, если просто направить небольшой фонарик на каплю соленой воды. Подключив этот самодельный фотоэлемент к аудиоусилителю, звук и даже музыка можно будет слышать из источника света с модуляцией звука.

Для подобных экспериментов я предпочитаю использовать аналоговые вольтметры, а не цифровые. Аналоговый измеритель может дать вам гораздо более быструю обратную связь и лучшую общую интерпретацию того, что происходит. Цифровой измеритель по-прежнему может хорошо служить этой цели, но получить хорошее представление о том, что происходит, может быть сложно, когда все, что вы видите, - это набор меняющихся чисел.

Я обнаружил, что нет необходимости удалять верхний слой черной окиси, как это предлагается в других статьях. Иногда эти самодельные фотоэлементы лучше всего работают на участках с черным оксидом. Одним из больших преимуществ этого метода с использованием капель соленой воды является то, что вся медная пластина не требует тщательной подготовки. Одно небольшое пятно хорошей окиси на медной пластине - это все, что необходимо для изготовления хорошего фотоэлемента. Однако большинство предметов имеют большой процент полезной площади.Многочисленные капли соленой воды могут быть помещены в различные места на поверхности окисленной медной пластины. Затем можно найти лучшие точки, прикоснувшись медной проволокой к различным каплям соленой воды. Все куски меди, которые я подвергал термообработке, работают как фотоэлементы, но некоторые из них лучше других. Сложность заключается не в том, чтобы заставить работать фотоэлемент, а просто в том, чтобы добиться от него оптимальной производительности. Один фотоэлемент, который я сделал, мог дать колоссальное увеличение на 50 мВ, когда на него был направлен свет небольшого фонарика.

Я обычно работаю при некоторых флуоресцентных лампах, интенсивность которых меняется 120 раз в секунду (верхняя и нижняя половины формы волны мощности 60 Гц). Я также могу подключить пластину и медный провод к аудиоусилителю и прикасаться медным проводом к различным каплям соленой воды, слушая в усилителе гул в течение 120 циклов. Лучшие места легко узнать по громкому гудению. Затем действие фотоэлемента можно проверить, заблокировав свет и услышав, как гул за 120 циклов уменьшается или полностью исчезает.Маленькие усилители Radio Shack, которые умещаются на ладони, хорошо работают с этими самодельными фотоэлементами.


Поиск лучших точек для действия фотоэлементов.

При работе с люминесцентными лампами или рядом со светодиодами со звуковой модуляцией на окисленный медный лист можно капнуть несколько капель соленой воды. Подключив фотоэлемент к аудиоусилителю, можно найти лучшие точки на медном листе, просто прикоснувшись контактным проводом к различным каплям соленой воды.Показанный медный лист можно легко разрезать на несколько хороших фотоэлементов после того, как будут найдены хорошие точки.


Передача звука на световом луче и прослушивание его с помощью самодельного фотоэлемента.

Верхнее изображение - фотоэлемент, используемый в качестве датчика для модулированного звуком света от светодиода. Расстояние можно значительно увеличить с помощью линз или лазерной указки со звуковой модуляцией. На среднем изображении показано, как получить свет с модуляцией звука с помощью светодиода (лучше всего подходят очень яркие светодиоды с выходом от 2000 до 5000 мкд).Выход на наушники небольшого радиоприемника - хороший источник звука для передачи по световому лучу. На нижнем рисунке показан фотоэлемент, подключенный к усилителю, для прослушивания модулированного звуком света.


Прочие светочувствительные материалы.

Поскольку очень просто нанести каплю соленой воды на любой материал, легко исследовать различные материалы для действия фотоэлементов. До сих пор я обнаружил, что железный колчедан и галенит обладают меньшей, но заметной светочувствительностью. Я также использовал стальной контактный провод для контакта с каплей соленой воды на пиритах и ​​галенитах, чтобы убедиться, что сигнал, который я слышу, не является результатом светочувствительности самого медного контактного провода.

Кремний - действительно горячая штука.

Я сделал несколько действительно горячих фотоэлементов, которые излучают гораздо более громкий сигнал из модулированного звуком света, используя кусочки кремния. Эти изделия являются своего рода отходами полупроводниковой промышленности и доступны практически в любом рок-магазине или рок-шоу. Единственный недостаток кремния заключается в том, что он не так интересен, как использование более распространенного домашнего материала, такого как медь, для изготовления фотоэлемента. Металлический зажим помещался вокруг куска кремния, чтобы контактировать с ним.На кремний помещали каплю соленой воды, и затем кусочек проволоки приводили в контакт с каплей, как описано выше.


Фотоэлемент из куска кремния.


Грубые на вид кусочки кремния работали лучше всего. Гладкие полированные, как силиконовые детали, не работали бы, если бы их не сломали надвое. После разлома части на две части из недавно экспонированных лиц обычно получается очень хороший фотоэлемент. Почти все силиконовые детали, которые у меня были, работали очень хорошо.

Кремниевый фотоэлемент был очень своеобразным в том смысле, что я не мог наблюдать от него какое-либо постоянное напряжение или ток, даже несмотря на то, что он создавал гораздо более сильный звуковой сигнал от модулированного звуком света. Он действовал аналогично обычному фотоэлементу, вырабатывающему постоянный ток, но последовательно с конденсатором. Когда луч фонарика сначала направляется на кремниевый фотоэлемент, положительное напряжение повышается, а затем стабилизируется до нуля, пока луч остается на месте. Когда позже луч фонарика убирают, напряжение (которое теперь вернулось к нулю) на кремниевой ячейке упадет до отрицательного значения и снова вернется к нулю.


Селеновый выпрямитель также горяч для фотоэлементов.

Используя тот же метод капли соленой воды, пластина, взятая из старого селенового выпрямителя, также очень хорошо работала в качестве датчика с фотоэлементом для модулированного звуком света. В отличие от кремниевого элемента, обычное наблюдение показало, что селеновый фотоэлемент, как и элемент из оксида меди, может создавать постоянное постоянное напряжение от постоянного источника света.


Домашняя страница Sparkbangbuzz.

Светодиод

как датчик освещенности [Analog Devices Wiki]

Цель:

Цель этой лабораторной работы - изучить использование светодиодов в качестве фотодиодного светового датчика и использование NPN-транзисторов, подключенных по схеме NPN и Дарлингтона, в качестве интерфейсных схем для светового датчика.

Фон:

Под воздействием света фотодиоды производят ток, прямо пропорциональный интенсивности света. Этот генерируемый светом ток течет в направлении, противоположном току в обычном диоде или светодиодах. Чем больше фотонов попадает в фотодиод, тем больше увеличивается ток, вызывая напряжение на диоде. По мере увеличения напряжения на диоде линейность уменьшается.

Помимо излучения света, светодиод может использоваться как фотодиодный датчик / детектор света.Эта возможность может использоваться в различных приложениях, включая датчик уровня внешней освещенности и двунаправленную связь. Как фотодиод, светодиод чувствителен к длинам волн, равных или короче преобладающей длины волны, которую он излучает. Зеленый светодиод будет чувствителен к синему свету и некоторому зеленому свету, но не к желтому или красному свету. Например, красный светодиод будет обнаруживать свет, излучаемый желтым светодиодом, а желтый светодиод будет обнаруживать свет, излучаемый зеленым светодиодом, но зеленый светодиод не обнаружит свет, излучаемый красным или желтым светодиодом.Все три светодиода обнаруживают «белый» свет или свет синего светодиода. Белый свет содержит компонент синего света, который может быть обнаружен зеленым светодиодом. Напомним, что длины волн видимого света могут быть перечислены от самой длинной волны до самой короткой длины волны как красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго, фиолетовый (вспомните мнемонику «Рой Г. Бив»). Фиолетовый - это свет с самой короткой длиной волны с наиболее энергичными фотонами, а красный - с самой длинной длиной волны света с наименее энергичными фотонами из всех видимых цветов света.Светодиоды с прозрачной пластиковой оболочкой будут более чувствительны к широкополосному освещению (например, обычное комнатное освещение), чем светодиоды с цветной оболочкой (например, те, что входят в комплект аналоговых деталей ADALP2000).

Чтобы использовать светодиод в качестве оптического детектора, не смещайте светодиод вперед в квадрант №1 кривой тока-напряжения (I- V ). (Квадрант 1 - это когда рабочее напряжение и ток положительные.) Разрешите светодиоду работать в режиме солнечного элемента, квадранте № 4 (рабочее напряжение положительное, ток отрицательное) или в квадранте № 3 режима фотодиода (рабочий напряжение отрицательное, ток отрицательный).В режиме солнечного элемента приложенное напряжение смещения не используется. Солнечный элемент (или в данном случае светодиод) генерирует собственный ток и напряжение.

Материалы:

ADALM2000 Active Learning Module
Макетная плата без пайки
Перемычки
2 - 2N3904 NPN транзисторы (или согласованная пара SSM2212 NPN)
1 - резистор 100 кОм
1 - резистор 2,2 кОм
3 - светодиоды (несколько красных, желтых и зеленых цветов)
1 - Инфракрасный светодиод (QED-123)

Проезд:

На своей беспаечной макетной плате постройте схему светодиодного датчика освещенности, как показано на рисунке 1.Обратите внимание, что светодиодный диод D 1 имеет обратное смещение , то есть , противоположное тому, как он был бы подключен как излучатель света. Сгенерированный на фото ток будет течь в Q 1 как базовый ток и появится в коллекторе, умноженном на коэффициент усиления по току ß транзистора.

Рисунок 1 Светодиодный датчик и датчик освещенности NPN с одним общим излучателем

Настройка оборудования:

Рис.2.Схема светового датчика NPN светодиода и одиночного общего эмиттера.

Используйте переменный положительный источник питания от модуля ADALM2000, установленный на +5 В, , для питания вашей схемы.Используйте канал осциллографа 1 для контроля напряжения на коллекторном узле Q 1 .

Процедура:

Вставьте красный, желтый или зеленый светодиод в цепь, как показано, по очереди. Попробуйте поместить на три светодиода разных цветов из набора аналоговых деталей ADALP2000 различные источники света, такие как стандартные лампы накаливания, люминесцентные лампы и светодиодные лампы, расположенные на разном расстоянии от светодиодного датчика. Обратите внимание на форму волны напряжения на коллекторе Q 1 . Попробуйте вставить инфракрасный светодиод из своего комплекта и понаблюдайте, как он реагирует на свет от разных источников.Попробуйте увеличить чувствительность или усиление, увеличив значение R L до 200 кОм или 470 кОм.

Рисунок 3 Красный светодиод и датчик света NPN с одним общим излучателем - максимальное расстояние между светодиодами

Рисунок 4 Красный светодиод и одиночный общий излучатель Датчик света NPN - светодиодная подсветка на среднем расстоянии

Рисунок 5 Красный светодиод и датчик света NPN с одним общим излучателем - минимальное расстояние между светодиодами

Шаг 2 Направление:

Измените схему на макетной плате на конфигурацию Дарлингтона, показанную на рисунке 6.Обязательно отключите питание перед тем, как вносить какие-либо изменения в схему. С транзисторами, подключенными по Дарлингтону, ток эмиттера Q 2 становится базовым током Q 1 , так что ток, сгенерированный на фото светодиода D 1 , теперь умножается на ß 2 и появляется в нагрузочном резисторе. R L из коллекторов Q 1 и Q 2 . Из-за этого гораздо более высокого коэффициента усиления по току мы можем использовать нагрузочный резистор гораздо меньшего номинала.

Рис.6.Светодиодный индикатор и датчик освещённости Дарлингтона NPN

Шаг 2 Настройка оборудования:

Рис.7.Схема подключения светодиода и датчика освещенности Дарлингтона Макетная плата

Шаг 2 Процедура:

Повторите ту же процедуру, вставляя различные светодиоды в схему для D 1 и измеряя реакцию на различные источники света и записывая их в свой лабораторный отчет.

Рисунок 8 Красный светодиод и подключенный датчик света Дарлингтона - максимальное расстояние светодиода

Рис.9.Красный светодиод и датчик освещённости Дарлингтона - светодиоды на среднем расстоянии.

Рисунок 10 Красный светодиод и подключенный датчик света Дарлингтона - минимальное расстояние светодиода

Вопросы:

Насколько хорошо красный светодиод реагирует на различные источники света? Реагирует ли он на другой красный, желтый или зеленый светодиод, используемый в качестве излучателя света? Как насчет желтого и зеленого светодиода? Чувствительны ли инфракрасные светодиоды к той же или разной длине волны света по сравнению с светодиодами видимого света? Какой из них наиболее чувствителен к стандартному домашнему освещению, например, к лампам накаливания и компактным люминесцентным лампам?

Как чувствительность подключенной конфигурации Дарлингтона сравнивается с конфигурацией с одним общим эмиттером? Одинаковы ли минимальное и максимальное напряжения для обеих конфигураций? Если нет, то почему?

Для дальнейшего чтения:

https: // ru.wikipedia.org/wiki/LED
https://en.wikipedia.org/wiki/LED_circuit
https://en.wikipedia.org/wiki/Photodiode

Вернуться к содержанию лабораторных занятий.

университет / курсы / электроника / electronics-lab-led-sensor.txt · Последнее изменение: 25 июн 2020 22:07 (внешнее редактирование)

Me Light Sensor - Makeblock

Обзор

Разработан на основе фотоэлектрических Принцип действия в полупроводнике, датчик Me Light можно использовать для определения интенсивности окружающего света.Пользователи могут использовать его для создания световых интерактивных проектов, таких как интеллектуальный диммер, система лазерной связи и т. Д. Его черный идентификатор означает, что он имеет порт аналогового сигнала и должен быть подключен к порту с черным идентификатором на Makeblock Orion.

Технические характеристики

● Рабочее напряжение: 5 В постоянного тока
● Режим управления: управление одним аналоговым портом
● Значение аналогового выхода: воздействие солнечного света (> 500),
вечером (0 ~ 100), условия внутреннего освещения (100 ~ 500)
● Диапазон длин волн светочувствительности: 400–1100 нм
● Размер модуля: 51 x 24 x 22 мм (Д x Ш x В)

Функциональные характеристики

● Чувствительность только к видимому свету, дополнительный фильтр не требуется
● Белая область модуля является эталонной областью для контакта с металлическими балками
● Защита от обратного хода - подключение источника питания в обратном направлении не повредит IC
● Поддержка программирования графического интерфейса пользователя mBlock и применима для пользователей любого возраста.
● Использование порта RJ25 для простого подключения
● Обеспечьте порт контактного типа для поддержки большинства плат разработки, включая серию Arduino

Определение контактов

Порт Me Light Sensor имеет три контакта, и их функции следующие:

Режим подключения

● Подключение с помощью RJ25
Поскольку порт Me Light Sensor имеет черный идентификатор, вам необходимо подключить порт с черным идентификатором на Makeblock Orion при использовании порта RJ25.Взяв в качестве примера Makeblock Orion, вы можете подключиться к портам № 6, 7 и 8 следующим образом:

● Подключение с помощью провода Dupont
Когда провод Dupont используется для подключения модуля к основной плате Arduino UNO, его контакт AO должен быть подключенным к аналоговому порту следующим образом:

Руководство по программированию

● Программирование Arduino
Если вы используете Arduino для написания программы, для управления датчиком света Me должна быть вызвана библиотека Makeblock-Library-master. Эта программа инструктирует Me Light Sensor считывать текущую интенсивность света с помощью программирования Arduino.

Функция сегмента кода: считывать обнаруженные результаты интенсивности света и выводить их на последовательный монитор в Arduino IDE, и вы увидите следующий результат выполнения:

● Программирование mBlock
Me Light Датчик поддерживает среду программирования mBlock, и его инструкции представлены следующим образом:

Это пример того, как использовать mBlock для управления датчиком освещенности Me. Панда озвучит значение интенсивности света, считываемое с помощью датчика света Me.Чем выше интенсивность света, тем больше значение. Результаты работы таковы:

Принцип анализа

Этот модуль (Me Light Sensor) представляет собой датчик света, разработанный на основе принципа фотоэлектрического эффекта полупроводника. Его основной компонент - фотоэлектрический транзистор, сопротивление которого уменьшается с увеличением силы света. Посредством каскадирования его с другим резистором и вывода значения сопротивления делителя изменяющийся световой сигнал может быть преобразован в изменяющийся электрический сигнал и затем выведен через аналоговый порт.Этот чувствительный модуль можно использовать для создания световых интерактивных проектов, таких как интеллектуальный диммер, чтобы обеспечить комфортную для человеческого тела интенсивность окружающего света.

Схема

Как убедиться, что фотоуправление совместимо со светодиодным освещением

Устройства фотоуправления используют фотоэлементы для определения состояния ВКЛ / ВЫКЛ наружного освещения в зависимости от уровня внешней освещенности.

Хотя обычно считается, что некоторые фотосенсоры реагируют на видимый свет, они также реагируют на инфракрасное (ИК) и ультрафиолетовое (УФ) излучение.

Обычно используется для освещения проезжей части, территории, парковки, наводнения и безопасности, фотоуправление автоматически управляет циклом включения / выключения, чтобы оптимизировать эффективность освещения и максимизировать экономию энергии.

В приложениях для сбора дневного света фотоуправление устанавливается внутри занятого пространства (например, в классе) и отправляет информацию об уровне освещенности в модуль управления. Модуль управления использует эту информацию для модуляции электрического светового потока, увеличивая или уменьшая световой поток путем управления, чаще всего, диммирующим балластом.

Эта система позволяет общему освещению внутри помещения оставаться стабильным в течение дня - оптимизированное освещение для жителей и экономия энергии для объекта.

Фотоуправление, разработанное для традиционных источников света, не будет работать со светодиодами

Сегодня большое значение имеет совместимость фотоуправления со светодиодными светильниками. Достаточно быстро поискать в Интернете по запросу «можно ли использовать фотоэлементы со светодиодами», чтобы найти широкий спектр форумов по освещению, новостных лент подрядчиков по электричеству и других источников, выражающих жалобы на то, что их фотоуправление не работает со светодиодными приборами.

Традиционно производителям фотоэлементов приходилось проектировать только элементы управления для работы с вольфрамовыми (лампа накаливания / галоген) и балластными (люминесцентными / HID) осветительными нагрузками. Оказалось, что эти традиционные фотоэлементы не работают или работают не очень хорошо со светодиодами.

В конце концов производители догнали. Они узнали об уникальных электрических характеристиках светодиодов и встроили в свои устройства необходимые средства управления.

На что обращать внимание в технических характеристиках, чтобы обеспечить совместимость фотоэлементов со светодиодом

Спецификации Photocontrol всегда включают номинальные нагрузки для типов источников света, которыми может управлять устройство.Обычно это указывается следующим образом:

Вольфрам относится к лампам накаливания и галогенным источникам света. Балласт относится к люминесцентным и СПРЯТАННЫМ светильникам. Если светодиод не включен, как в этом случае, фотоуправление вряд ли будет работать со светодиодными светильниками.

Правило 1: Если светодиод заменяет традиционный источник света в системе, которая включает в себя фотоуправление, предположим, что существующие фотоуправления несовместимы со светодиодами.

Правило 2: Убедитесь, что напряжение, указанное в спецификациях фотоуправления, соответствует установочному напряжению светодиодной системы.

Правило 3: Номинальные нагрузки указаны в таблице технических характеристик. Он должен включать рейтинг для светодиода. Когда он включает светодиод, просто подтвердите, что указанная максимальная нагрузка для светодиода не будет превышена. Если это так, поищите другое устройство фотоуправления, которое допускает более высокую нагрузку на светодиоды. Вот пример из спецификации для фотоуправления, предназначенного для работы со светодиодным освещением.

Мощность и количество ВА, конечно, различаются, но они указывают максимальную электрическую нагрузку, разрешенную для этого типа источника света.

В некоторых случаях производитель может указывать номинальную нагрузку светодиода по-другому. Ниже приведен пример. По заявлению производителя, в расчетную нагрузку электронного балласта включены светодиоды. Если вы не уверены, всегда обращайтесь к производителю за разъяснениями. В этом примере также показано, как различные версии одного и того же фотоуправления - Specifier, Select, Standard - обеспечивают разные номинальные нагрузки для светодиодов - 8A, 6A, 2A. Всегда важно проверять, чтобы нагрузка на светодиодное освещение не превышала максимальную номинальную нагрузку, указанную в спецификации фотоуправления.

Сегодня, в 2018 году, соединение светодиодных систем с фотоуправлением может быть успешно выполнено, если следовать рекомендациям, представленным в этом посте. Большинство производителей систем управления освещением предлагают полную серию фотоуправлений для различных напряжений и нагрузок, специально разработанных для применения в светодиодном освещении.

Установка внутреннего освещения на фотоэлемент - AskmeDIY

Почему именно фотоэлемент?

Вы когда-нибудь гуляли по дому поздним вечером или посреди ночи и хотели, чтобы у вас было немного света? Достаточно, чтобы добраться до ближайшего выключателя света? А может, просто чтобы осветить дорогу, чтобы спуститься по коридору в ванную комнату? Вы можете добиться этого, установив выключатель с фотоэлементом, позволяющий свету включаться и выключаться вместе с солнечным светом.

Что такое фотоэлемент?

Фотоэлемент - это датчик, который обнаруживает свет, обычно называемый переключателем от сумерек до рассвета. Датчик определяет наличие света и направляет энергию на свет, когда становится меньше света. Эти датчики отлично подходят для установки фиксированного ночного освещения, уличного освещения и любого другого приложения, в котором вы хотите, чтобы свет включался только в темноте. Не говоря уже о том, что подумайте обо всей экономии, которую вы можете получить, если случайно не оставите свет включенным!

Как установить соединение

Как и у большинства коммутаторов, у вас будет питание и отключение, также как линия и нагрузка.Теперь на датчике фотоэлемента он будет выглядеть иначе, чем ваш стандартный переключатель или даже трехпозиционный переключатель. Большинство из нас привыкло видеть клеммы и соответствующим образом подключать их. В фотоэлементе у вас предварительно установлены провода вместо винтов, к которым вы обычно крепите соответствующие провода.

На фотоэлементе вы найдете белый, черный и красный провод. Хотя поначалу это может показаться запутанным и ошеломляющим, не волнуйтесь, на самом деле это довольно просто.

Первое, что нужно сделать, это отключить выключатель цепи, над которой вы работаете! Как только это будет сделано, вы можете начать играть со всеми своими проводами.

Теперь самое интересное.

Теперь найдите все провода заземления. Соедините их все вместе, закрепите гайкой и вставьте в заднюю часть коробки. Вся идея облегчить себе жизнь состоит в том, чтобы избавиться от беспорядка проводов, на который вы смотрите. Это должно облегчить понимание того, что происходит внутри коробки.

Теперь возьмите все белые провода, которые есть в коробке. Это ваши нейтралы. Свяжите их все вместе, ВКЛЮЧАЯ белый провод, который был предварительно установлен на задней части фотоэлемента.

Теперь посмотрим на коробку. Теперь все становится довольно просто, не так ли?

Найдите черный провод, по которому подается питание. Лучше всего пометить этот провод до того, как вы добавите провода, соединяющие ваши огни, но если вы этого не сделали, вы можете снова включить прерыватель и проверить, какой черный провод в вашей коробке обеспечивает питание.

Итак, черный провод, по которому подается питание, будет привязан к черному проводу на задней стороне фотоэлемента. ОЧЕНЬ важно соединить вместе соответствующие провода.Последнее, что вы хотели бы сделать, это случайно подключить вашу линию (питание) к стороне нагрузки (отключение питания) коммутатора. Хотя сначала это может сработать, это повредит переключатель, и вы будете делать это снова и снова.

После того, как вы соединили заземление, белые (нейтральные) провода и черный провод (питание) подключили к черному проводу фотоэлемента, вы готовы взяться за красный провод.

Теперь у вас должен остаться один красный провод, идущий от фотоэлемента, и несколько дополнительных черных проводов, оставшихся в коробке.Просто прикрепите черные провода (которые должны идти к вашим фарам) к красному проводу.

Вот и все. Вы закончили электромонтаж!

Просто аккуратно протолкните провода в коробку и прикрутите пластину к коробке. Включите выключатель, и загорится свет. В зависимости от вашего переключателя они будут оставаться включенными в течение нескольких секунд перед выключением. Закройте фотоэлемент, чтобы он действительно загорелся, когда он не обнаруживает света.

Теперь вы можете расслабиться и наслаждаться своим светом вечером, ночью и ранним утром, даже не касаясь выключателя! Пусть солнце сделает всю работу за вас.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как легко установить собственный датчик фотоэлемента.

Видео и статьи по теме

Светодиод как датчик света | Электроника Сделай сам Проект

Обычно светозависимые резисторы (LDR) и фотодиоды используются в качестве световых датчиков для активации или деактивации цепей в зависимости от наличия или отсутствия света. Но обычный прозрачный светодиод также можно использовать вместо LDR или фотодиода. Вот простая схема, в которой в качестве датчика освещенности используется прозрачный красный светодиод, который включает белый светодиод, когда красный светодиод не горит.

Обычные прозрачные светодиоды работают как излучатели и детекторы света. Они обнаруживают узкую полосу длин волн света и прямое смещение их p-n-перехода, чтобы генерировать напряжение около 1 В с минимальным током 0,030 мА при воздействии яркого солнечного света. Таким образом, прозрачный светодиод также можно использовать в качестве светового датчика, например, фотодиода.

Светодиоды

обнаруживают гораздо более узкую полосу света, имеющую пиковую чувствительность на длине волны, немного меньшей, чем длина волны, которую они излучают. Например, прозрачный красный светодиод излучает свет с длиной волны около 660 нм и лучше реагирует на оранжевый свет с длиной волны 610 нм.

Схема и рабочая

Принципиальная схема светодиода в качестве светового датчика показана на рис. 1. Он построен на ОУ CA3140 (IC1), транзисторах BC547 (T1) и BC337 (T2).

Рис. 1: Принципиальная схема светодиода в качестве светового датчика

Схема использует CA3140 с высоким коэффициентом усиления для усиления слабого тока, генерируемого светодиодом в присутствии солнечного света. CA3140 - это высокопроизводительный операционный усилитель BIMOS с частотой 4,5 МГц, имеющий входы MOSFET и биполярный выход.

MOSFET-транзисторы с защитой затвора во входной цепи обеспечивают очень высокий входной импеданс, обычно около 1.5-тера-ом. Им требуется очень низкий входной ток (всего 10 пикоампер), чтобы изменить их состояние выхода. Так что даже без внешнего смещения IC1 работает хорошо. Здесь прозрачный LED1 и его слабый ток будут смещать IC1 при воздействии света.

В схеме прозрачный красный LED1 включен в режиме обратного смещения с резистором смещения R1. IC1 устроен как простой преобразователь тока в напряжение. Это трансимпедансный усилитель с резистором R2 для установки обратной связи по току. Таким образом, когда солнечный свет падает на LED1, он генерирует небольшой обратный ток, который поддерживает напряжение на инвертирующем входе IC1 немного выше.Это поддерживает низкий уровень выходного сигнала IC1. В результате T1 и T2 остаются выключенными, чтобы выключить белый LED2.

Когда LED1 не горит, обратный ток прекращается, и IC1 внезапно переключает свой выход на высокий уровень. Это включает T1, а затем T2. Загорится белый светодиод 2, подключенный к коллектору Т2.

Строительство и испытания

Односторонняя компоновка печатной платы в натуральную величину для схемы показана на рис. 2, а расположение компонентов - на рис. 3. Соберите схему на печатной плате и поместите в подходящую коробку.

Рис. 2: Фактический размер печатной платы светодиода как схемы светового датчика Рис. 3: Компонентная компоновка печатной платы
Загрузите печатную плату и компоновку компонентов в формате PDF: нажмите здесь

Световой датчик LED1 должен быть высоким, ярким, прозрачным 5-миллиметровым красным светодиодом. Прозрачные зеленые и белые светодиоды также работают хорошо, но красные светодиоды более чувствительны к окружающему свету. Свет от белого светодиода LED2 не должен попадать на красный датчик LED1. Вместо белого светодиода можно использовать реле для включения нагрузок переменного тока, чтобы схема функционировала как автоматический ночник.
Схема работает от батарейного источника питания 9 В.


Д. Мохан Кумар был адъюнкт-профессором Государственного женского колледжа, Тируванантапурам, Керала

Использование модуля светового датчика с Raspberry Pi

Что такое фоторезистор (датчик освещенности)?

Фоторезистор, или светозависимый резистор (LDR), или фотоэлемент - это резистор, сопротивление которого будет уменьшаться при увеличении интенсивности падающего света; другими словами, он проявляет фотопроводимость.

Фоторезистор изготовлен из полупроводника с высоким сопротивлением. Если свет, падающий на устройство, имеет достаточно высокую частоту, фотоны, поглощаемые полупроводником, дают связанным электронам достаточно энергии, чтобы прыгнуть в зону проводимости. Образовавшийся свободный электрон (и его дырочный партнер) проводят электричество, тем самым снижая сопротивление.

О модуле светового датчика

Если вы хотите сделать переключатель с управлением светом, единственный фоторезистор может оказаться бесполезным, поскольку вам понадобится цифровой сигнал в соответствии с яркостью.Этот модуль предназначен для этой цели.

  • с использованием фоторезистора высокого качества
  • рабочее напряжение: 3,3 ~ 5 В
  • Выход
  • : цифровое переключение (НИЗКОЕ или ВЫСОКОЕ напряжение на контакте D) и аналоговый сигнал (выход напряжения на контакте А)
  • с использованием компаратора LM393 с широким диапазоном напряжения, который имеет хорошую форму волны
  • Выходной ток
  • > = 15 мА, может напрямую светить светодиод.
  • с регулируемым потенциометром для регулировки чувствительности
  • имеет два M2.5 монтажных отверстий

Этот модуль очень чувствителен к окружающему свету и очень подходит для определения яркости окружающего света. Выходной сигнал может запускать Raspberry Pi, микроконтроллер, такой как Arduino, или другие цифровые релейные модули.

Когда интенсивность окружающего освещения ниже предварительно определенного порога, выходной сигнал высокий. Когда интенсивность света достигает или превышает пороговое значение, выходной сигнал низкий.

Подключите модуль к Raspberry Pi

Этот модуль светового датчика имеет 4 провода: V CC, G ND, D IGITAL, A NALOG.Вывод DIGITAL - это цифровой выход, а вывод ANALOG - аналоговый выход. Мы можем использовать только цифровой выход непосредственно на Raspberry Pi, потому что Raspberry Pi не имеет аналоговых входных контактов.

Вы можете использовать провода Dupont для подключения его к контактам GPIO на Raspberry Pi.

Модуль светового датчика Raspberry Pi
3,3 В P1 —————————– VCC (V)
GND P6 —————————- GND (G)
GPIO4 P7 —————— ———– ЦИФРОВОЙ (D)

Пример исходного кода

Ниже приведен пример, написанный на Python:

импорт RPi.GPIO как GPIO GPIO.setmode (GPIO.BCM) GPIO.setup (4, GPIO.IN) для i в диапазоне (0,5): напечатать GPIO.input (4)

импортировать RPi.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *