Как работает датчик освещенности. Какие виды датчиков света существуют. Как правильно подключить датчик освещенности к электрической цепи. Какие схемы подключения датчиков света наиболее распространены.
Принцип работы датчика освещенности
Датчик освещенности (также называемый фотореле или сумеречным выключателем) — это устройство, которое автоматически включает или выключает освещение в зависимости от уровня естественного света. Его основная задача — экономить электроэнергию, активируя искусственное освещение только когда это действительно необходимо.
Как работает датчик освещенности:
- Фоточувствительный элемент (фоторезистор, фотодиод или фототранзистор) реагирует на изменение освещенности.
- При снижении уровня естественного света сопротивление фоточувствительного элемента увеличивается.
- Когда сопротивление достигает определенного порога, срабатывает переключающий элемент (реле или транзистор).
- Переключающий элемент замыкает цепь и включает подключенное освещение.
При повышении уровня освещенности процесс происходит в обратном порядке, и освещение отключается.
Основные виды датчиков освещенности
Существует несколько основных типов датчиков освещенности:
- Фоторезисторные — используют фоторезистор, меняющий сопротивление в зависимости от освещенности
- Фотодиодные — на основе фотодиода, генерирующего ток под воздействием света
- Фототранзисторные — применяют фототранзистор, изменяющий проводимость при освещении
- Фотоэлектрические — с фотоэлементом, вырабатывающим напряжение под действием света
Выбор типа датчика зависит от конкретного применения, требуемой чувствительности и условий эксплуатации.
Схема подключения датчика освещенности
Базовая схема подключения датчика освещенности включает следующие элементы:
- Источник питания (как правило, 220В)
- Фоточувствительный элемент (фоторезистор, фотодиод и т.д.)
- Переключающее устройство (реле или транзистор)
- Нагрузка (осветительный прибор)
Схема работает следующим образом:
- При низкой освещенности сопротивление фоточувствительного элемента увеличивается
- Это приводит к срабатыванию реле или открытию транзистора
- Замыкается цепь питания нагрузки, и освещение включается
При повышении уровня естественного света процесс идет в обратном направлении.
Подключение датчика освещенности через распределительную коробку
Один из распространенных способов монтажа — подключение датчика освещенности через распределительную коробку. Этот метод удобен при проведении электромонтажных работ во время ремонта.
Порядок подключения:
- К светильнику напрямую подводится нулевой провод и заземление
- Фазный провод проходит через датчик освещенности
- К датчику подключаются: фаза, ноль и провод к светильнику
Такая схема обеспечивает удобство монтажа и обслуживания. Однако она требует наличия распределительной коробки в доступном месте.
Прямое подключение датчика освещенности к светильнику
Если нет возможности установить распределительную коробку, датчик освещенности можно подключить напрямую к светильнику. Это упрощает монтаж, но усложняет последующее обслуживание.
Последовательность подключения:
- К датчику подводятся фаза, ноль и заземление
- От датчика к светильнику идут те же три провода
- Все соединения выполняются внутри корпуса датчика
Этот способ подходит для установки датчика освещенности на уже готовую электропроводку. Однако нужно учитывать, что доступ к соединениям будет затруднен.
Настройка датчика освещенности после подключения
После монтажа датчика освещенности необходимо провести его настройку для корректной работы. Основные этапы настройки:
- Установите порог срабатывания. Это уровень освещенности, при котором будет включаться свет.
- Настройте задержку включения. Она предотвращает ложные срабатывания от кратковременных изменений освещенности.
- При необходимости откалибруйте чувствительность датчика под конкретные условия эксплуатации.
- Проведите тестирование работы системы в разных условиях освещенности.
Правильная настройка обеспечит эффективную и экономичную работу системы освещения.
Преимущества использования датчиков освещенности
Применение датчиков освещенности имеет ряд существенных преимуществ:
- Экономия электроэнергии за счет автоматического отключения освещения при достаточном естественном свете
- Повышение комфорта использования — не нужно вручную включать и выключать свет
- Увеличение безопасности — освещение автоматически включается в темное время суток
- Продление срока службы осветительных приборов благодаря оптимизации времени работы
- Возможность интеграции в системы «умного дома» для комплексного управления освещением
Эти преимущества делают датчики освещенности популярным решением как для домашнего, так и для промышленного использования.
Схема подключения датчика освещенности и его установка
В продолжении нашей статьи «Датчик освещенности (освещения) | сумеречный выключатель», мы представляем наглядную схему подключения датчика освещенности, а так же подробную пошаговую фото инструкцию по его установке.
Итак, чтобы лучше разобраться в том, как подключить датчик освещенности
, возьмем сумеречный выключатель Steinel серии NightMatic 2000.
Его основные характеристики такие:
— Размеры 99 x 74 x 37 мм
— Питание 230 – 240 В, 50 Гц
— Мощность макс. 1000 Вт (активная нагрузка, напр. лампа накаливания) макс. 500 Вт (некомпенсированная, индуктивная, cos φ = 0,5, напр. люминисцентные лампы
— Установка светового порога с силой света примерно в 2 – 10 лк.
— Потребляемая мощность 0,8 Вт
— Класс защиты IP 54 / II
Схема подключения датчика освещенности
Схема подключения датчика освещения аналогична схеме подключения обыкновенного выключателя, не зря одно из его названий – «сумеречный выключатель».
Обычно датчик освещенности ставится в «разрыв» фазного провода идущего к светильнику. Главное различие электропроводки для него, от проводки обычного выключателя, заключается в том, что для работы сумеречного выключателя требуется подвод к нему и нулевого провода, который в обычных выключателях не используется.
При этом электропроводка для датчика освещения может выполнятся двумя основными способами, это:
Схема подключения датчика освещенности через распределительную коробку
В случае, если вы делаете электропроводку для сумеречного выключателя во время ремонта, лучше всего коммутацию проводов сделать через распределительную коробку как показано на изображении ниже. Здесь к светильнику подведен нулевой провод и земля (нулевой защитный провод) прямо из распред. коробки, а фазный провод приходит пройдя через датчик освещения. К самому же датчику подводится соответственно – фазный провод, провод идущий к светильнику и нулевой провод.
Схема подключения датчика освещенности с коммутацией проводов в датчике освещения.
Коммутация проводов в датчике освещенности применяется обычно в тех случаях, когда проводка делается уже при чистовой отделке и нет возможности сделать распределительную коробку. Схема показана ниже. Тут к сумеречному выключателю подходят фаза, ноль и земля, а уже от него идет вывод этих проводников на светильники.
Датчик освещенности | подключение.
В нашем примере установки датчика освещенности, мы будем использовать вторую схему, без использования распределительной коробки. Более подробно о выборе места установки и настройке читайте в статье «Датчик освещенности (освещения) | сумеречный выключатель».
Для большей наглядности, мы произведем установку на стенде. Для этого крепим рядом друг с другом датчик освещенности и лампу в патроне, которая будет символизировать светильник.
Теперь проделываем отверстия в нижней части корпуса датчика освещенности под прокладку проводов, для удобства они изначально намечены производителем.
После этого вставляем в готовые отверстия резиновые пробки-уплотнители, из комплекта поставки датчика освещения, которые предотвратят попадание пыли и влаги внутрь.
Важно: Обязательно при установке ориентируйте датчик освещенности вниз вводными проводами, это значительно повысит его пыле и влагозащищенность.
Отключаем подачу электричества и подготавливаем входящий питающий провод, который, согласно схеме, к сумеречному выключателю должен подходить трехжильный: фазный провод – коричневый, рабочий ноль – синий, защитный ноль (земля) – желто–зеленый. Отмеряем необходимую для подключения длину проводов, после чего обрезаем их, а концы зачищаем приблизительно на 10мм.
После этого, просовываем провод через уплотнительную пробку и подсоединяем к датчику освещения в следующем порядке: в клемму с маркировкой L – фазный провод (коричневый), с маркировкой N – нулевой провод (синий), желто-зеленый провод – защитный ноль (Землю) – подводим в отдельно стоящую винтовую клемму, с обозначением заземления, как показано на изображении ниже.
Аналогичным образом поступаем с проводом идущем непосредственно к светильнику – обрезаем по длине и зачищаем концы примерно на 10мм. После этого помещаем так же через уплотнительную пробку, провод в датчик освещения и помещаем в клеммы. Коричневый провод будет питающий, фазный, его помещаем в клемму L со стрелкой, в N со стрелкой клемму помещаем синий провод – это будет рабочий ноль, желто-зеленый провод помещаем в винтовую клемму заземления, где зажимаем ее вместе с уже помещенным туда защитным нулем (землей) питающего кабеля.
Второй конец этого провода, подключаем к светильнику, в нашем случае фазный – коричневый и синий – нулевой провод, непосредственно к клеммам патрона для лампы, а желто-зеленый провод заземления должен подключаться на корпус светильника если он токопроводящий. В нашем случае оставляем его не подключенным.
Осталось сделать необходимую настройку сумеречного выключателя, с помощью регулятора, расположенного над клеммами слева, и одеть защитную крышку на датчик освещения, после чего закрутить крепежные болты на ней.
Теперь зная, как подключить датчик освещенности на стенде, вы легко сможете проделать это самостоятельно, уже в условиях вашего ремонта, пользуясь любой из схем подключения.
Схема Подключения Датчика Света — tokzamer.ru
Но с помощью чего фотореле определяет тот момент, когда необходимо замкнуть или разомкнуть электрическую цепь?
Принцип работы устройства
Виды датчиков движения
Нужно помнить о соответствии мощности, на которую обращалось внимание в начале статьи. Итак, для того, чтобы самому подключить фотореле к светильнику, Вы должны выполнить следующие пункты: Отключаем электроэнергию на вводном щитке и проверяем наличие тока в распределительной коробке, от которой будем вести провод.
Автоматический контроль позволит создать максимально экономичную систему, а для управления ею не потребуется оператор сети.
В большинстве случаев реле крепится прямо к столбу с фонарем на высоту не более 3 м. Для внутреннего использования защищенность от пыли и влаги, материал корпуса менее значимы, чем для наружного монтажа.
Такое оборудование имеет силу тока более 10 А. Первый вариант принято использовать тогда, когда происходит замена электропроводки в доме. При наступлении сумерек дожидаетесь такого состояния, когда вы бы желания чтобы освещение включилось.
По этим данным система определяет наличие движения в определенной части помещения. Рабочее напряжение составляет В.
Вот, как проходит процесс выключения света при наступлении темноты: уровень освещения падает, начинает расти сопротивление фоторезисторов, напряжение на базе транзистора растет. Это значит, что внутрь устройства не могут попасть предметы размером более 1 мм, а также что водяные брызги ему не страшны.
Наглядный поэтапный процесс подключения фонаря к фотореле на обычном стенде Схема подключения датчика освещения для уличного освещения небольшой территории будет описана ниже.
Датчик света для уличного освещения своими руками должен собираться по той же схеме, что и обычное фотореле. Чтобы изделие было компактным, нужно исключить применение габаритных элементов.
Основные технические характеристики
Настройки после подключения Чтобы прибор не реагировал на перемещения домашних питомцев, на включение светильников и другие факторы, необходимо правильно его настроить.
Люди используют его для освещения дачных участков, гаражей, уличных тропинок и т. Чтобы повысить герметичность корпуса, крепим в вырезанных отверстиях специальные резиновые уплотнители, защищающие от попадания пыли и влаги внутрь. Способ установки зависит от того, какой класс защиты и тип крепления сумеречного выключателя света Вы купили.
Остальные подключаются к источнику питания. Для этого крепим рядом друг с другом датчик освещённости и лампу в патроне, которая будет символизировать светильник.
Для установке дома достаточно IP Последний вид фотореле должен быть прочным, не подвергаться механическим воздействиям. Можно самостоятельно выбрать необходимые рамки. Недостаток — высокая цена.
Для этого крепим рядом друг с другом датчик освещённости и лампу в патроне, которая будет символизировать светильник. Этот диапазон может быть Лк 2 Лк — это полная темнота , а может — Лк 20 Лк — это сумерки, но очертание предметов еще видно. Вторые только анализируют поступающее из внешней среды излучение. Из-за такой особенности требуется установка промежуточного реле, катушка которого включается при срабатывании одного датчика.
Стандартная маркировка включает обозначение IP с двузначным цифровым индексом. На сегодняшний день существуют различные варианты изготовления, а именно: с креплением на DIN-рейку, на стену либо на горизонтальную поверхность; уличный либо комнатный вариант использования зависит от класса защиты IP ; фотоэлемент встроенный либо внешний.
Назначение и сфера применения
Необходимо учесть несколько факторов: На него должен падать солнечный свет, то есть он должен быть под открытым небом. При настройке астротаймера вводятся GPS координаты его установки, выставляется дата и текущее время.
longjoin光控器_路灯光控器_датчик фотоэлемента_上海朗骏智能科技有限公司官网
Различные типы 0f Схема подключения датчика фотоэлемента 0 3 9 0 90 900 Инструкция 0004 1. Тип поворотного замка
Поворот Датчики с фотоэлементами типа «замок» применяются для автоматического управления уличным освещением, освещением проходов и освещением дверных проемов в соответствии с уровнем окружающего естественного освещения.
Схема подключения датчика с фотоэлементом этого типа показана ниже:
Примечания:
Отключите питание; подключите розетку в соответствии со схемой в правой руке.
Нажмите на фотоконтроллер и поверните его по часовой стрелке, чтобы зафиксировать в гнезде. Установите датчик фотоэлемента с фотоэлементом, обращенным в направлении СЕВЕР, как показано в верхней части фото контроллера. При необходимости отрегулируйте положение розетки.
2.Кнопка типа 3 с проводным подключением
Датчики фотоэлемента с проводным подключением типа 3 применяются для автоматического управления наружным освещением, освещением прохода и ландшафтным освещением в соответствии с уровнем освещенности окружающего естественного освещения.
Схема подключения фотоэлемента этого типа показана ниже:
и закрепите контргайкой. Проволока по схеме в правой руке.
Не устанавливайте переключатель с переключателем с фотоэлементом , обращенным к искусственному или отраженному свету.
Это заставит устройство циклически включаться и выключаться ночью.
3. Фотоэлектрический переключатель с проводным подключением
Фотоэлектрический переключатель применяется для автоматического управления наружным освещением, садовым освещением, освещением прохода и освещением дверного проема в соответствии с уровнем окружающего естественного освещения. Он обеспечивает широкий диапазон напряжений для пользовательских приложений почти с источниками питания. Кроме того, предустановленная временная задержка в 15-30 секунд может предотвратить сбои в работе из-за прожектора или молнии в ночное время.
Ниже показана схема подключения фотоэлементного датчика этого типа:
Проволока по схеме в правой руке.
Не устанавливайте переключатель с фотоэлементным переключателем , обращенным к искусственному или отраженному свету.
Это заставит блок включаться и выключаться ночью.
4. Поворотный тип 3 Проводной
Фотоэлектрический выключатель применяется для автоматического управления наружным освещением, освещением прохода и освещением дверного проема в соответствии с уровнем окружающего освещения.
Изделие выполнено на основе конструкции электрообогрева, обеспечивающей временную задержку более 30 секунд во избежание избыточного включения в ночное время от прожектора или молнии. Система температурной компенсации обеспечивает стабильную работу независимо от температуры окружающей среды.
Имеет собранный вертлюг с корпусом датчика/переключателя для удобной регулировки направления после установки. Дополнительный шарнир также доступен для дальнейшей регулировки. Этот продукт сертифицирован в соответствии со стандартом для непромышленных фотоэлектрических переключателей для управления освещением UL773A и применимыми канадскими стандартами.
Ниже показана схема подключения фотоэлементного датчика этого типа:
Примечания:
Отключите питание, снимите крышку распределительной коробки, поместите ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ в выбивное отверстие и закрепите контргайкой.
Проволока по схеме в правой руке.
Не устанавливайте выключатель с фотоэлементом Выключатель , обращенным к искусственному или отраженному свету. Это заставит устройство циклически включаться и выключаться ночью.
5. Регулируемый проводной тип 3
Регулируемый фотоэлементный переключатель применяется для автоматического управления наружным освещением, освещением прохода и освещением дверного проема в соответствии с уровнем окружающего освещения.
Изделие выполнено на основе конструкции электрообогрева, обеспечивающей временную задержку более 30 секунд во избежание избыточного включения в ночное время от прожектора или молнии. Система температурной компенсации обеспечивает стабильную работу независимо от температуры окружающей среды.
Эта серия обеспечивает удобную регулировку направления после установки после применения дополнительного вертлюга.
Ниже показана схема подключения фотоэлементного датчика этого типа:
Примечания:
Отключите питание, поместите резьбу ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ в выбивное отверстие и с помощью резиновой прокладки и контргайки из цинкового сплава. Проволока по схеме в правой руке.
При необходимости сдвиньте установленную регулировочную металлическую планку, чтобы установить предпочтительные уровни включения/выключения. Не устанавливайте переключатель с фотоэлементом, обращенным к искусственному или отраженному свету.
Это заставит блок включаться и выключаться ночью. Это нормально, что при первой установке SWITCH выключается через несколько минут.
Для проверки «включения» в дневное время закройте глаз, сдвинув установленную металлическую планку.
Не закрывайте пальцем, поскольку света, проходящего через пальцы, может быть достаточно, чтобы удерживать переключатель в открытом положении.
Проверка займет около 2 минут.
-Наш официальный веб-сайт: www.longjoin.com
Руководство по сборке цепи датчика
В настоящее время на рынке существует несколько типов датчиков, таких как ИК-датчики, датчики присутствия, датчики освещенности, датчики движения и т. д. Сегодня наше внимание сосредоточено на схеме переключателя датчика освещенности. Как правило, световые датчики представляют собой фотоэлектрические устройства, функция которых заключается в преобразовании световой энергии (инфракрасного/видимого света) в выходной электрический сигнал. Датчики света включают фототранзисторы, фоторезисторы, фототрубки и фотогальванические элементы.
Что такое датчик света?
Цепь переключателя датчика освещенности представляет собой электрическую цепь, которая регулирует нагрузку устройств, таких как кондиционеры, вентиляторы и другие. Управление происходит путем автоматического включения и выключения после обнаружения света.
Таким образом, вместо ручного выключателя мы можем использовать интенсивность дневного света для управления электрическими нагрузками и увеличения энергосбережения.
(уличные фонари с автоматическим включением)
Как работает цепь переключателя датчика освещенности?
Давайте рассмотрим эту схему датчика освещенности, чтобы понять ее функциональные возможности.
Принципиальная схема работы цепи датчика освещенности
Из приведенной выше схемы
- VR1 (потенциометр) и LDR1 (светозависимый резистор) образуют мост Уитстона – сеть мостов сопротивления с регулируемым плечом. И наоборот, постоянные резисторы R2 и R1 образуют еще один компонент мостовой сети.
- Оба плеча моста создают потенциальные разделительные сети поперек напряжения питания.
- Между тем, V2 и V1, выходы напряжения питания, соответственно подключаются к инвертирующему и неинвертирующему входам операционного усилителя.
- Дифференциальный усилитель/компаратор напряжения с обратной связью представляет собой конфигурацию операционного усилителя. Кроме того, разница между напряжениями/входными сигналами V2 и V1 определяет состояние выходного напряжения дифференциального усилителя.
- Кроме того, если вы объедините R2 и R1, вы получите фиксированное опорное напряжение на V2 (соотношение R1/R2).
- Тогда на V1 у вас будет переменное напряжение после объединения VR1 и LDR1. Напряжение пропорционально уровню освещенности, который обнаруживает фоторезистор. Обратный диод
- D1 защищает реле управления выходом ОУ.
LDR сначала определит уровень освещенности.
Выход операционного усилителя активирует реле, если опорное напряжение на V2 выше его выходного напряжения. Состояние также переключит подключенную нагрузку. При увеличении уровня освещенности выходное напряжение переключается обратно, тем самым отключая реле. Вы можете использовать резистор обратной связи/гистерезиса Rf, чтобы установить гистерезис между двумя точками переключения.
Как собрать схему выключателя датчика освещенности?
Здесь мы узнаем об автоматическом переключателе датчика дневного света и принципиальных схемах, которые вы можете использовать в домашних условиях.
Использование вентилей NOT и вентилей CMOS NAND для создания светового выключателя день-темнота
Наш второй проект включает в себя использование микросхем CMOS для создания схемы переключения дневного и темного времени суток.
Список компонентов- Д1 – 1N4007,
- P1 — предустановка 1M,
- R2 — 10 тыс. ¼ Вт,
- Т1 – BC547, ИС
- — вы можете использовать либо IC 4049, либо IC 4093, .
- R1 — подойдет любой LDR (светозависимый резистор) с приблизительным сопротивлением от 10 кОм до 50 кОм при дневном свете,
¼ Вт,(значок LDR)
- C1 – керамический диск 0,1 мкФ и, наконец,
- Реле — 12 В, 400 Ом, 5 А.
Использование вентилей NOD и NAND в схеме
Описание схемы Начните с замыкания обоих входов вместе, чтобы сформировать инверторы из каждого логического элемента. Таким образом, вы фактически инвертируете входной логический уровень вентилей на их выходах. Примечание; Один вентиль И-НЕ часто эффективен для реализации работы схемы, но вместо этого мы использовали три вентиля.
Они действуют как буферы и обеспечивают лучшие результаты, а также сокращают потери. Затем вы будете сопровождать ворота, отвечающие за светочувствительность, с помощью светочувствительного устройства (LDR). Соединение такое, что вы подключаете LDR к входу ворот. Вы также разместите переменный резистор на положительном конце. Переменный резистор гарантирует, что затвор имеет точку срабатывания после того, как свет, падающий на LDR, достигает идеального уровня. Впоследствии вход логического элемента увеличивается, а выходной сигнал снижается по мере увеличения выходного сигнала буферных ворот. Это приводит к сборке реле и триггеру на транзисторе. Наконец, подключенная нагрузка начинает выполнять свою функцию.
Схема автоматической светодиодной лампы ночного освещения
Наша третья схема довольно сложна, но следование рекомендациям облегчит вам работу. Здесь основное внимание уделяется созданию чего-то похожего на фонарики, изготовленные из ярких и высокоэффективных светодиодов.
- Резистор 1K (один),
- 1 ПНП BC557A (Q1),
- Монета на одну батарейку 3 В,
- Один совместимый фототранзистор и
- Один сверхъяркий светодиод (белый).
Схема цепи автоматической светодиодной лампы ночного режима
Описание схемы Фототранзистор помогает схеме работать даже в темноте. Таким образом, он будет включать светодиод в ночное время. Кроме того, вам может понадобиться только один тип батарейки-таблетки, чтобы ваша схема была компактной. Напряжение эмиттера фототранзистора остается высоким, когда на него падает окружающий свет, и оно удерживает базу Q1 закрытой. Однако в темное время суток фототранзистор теряет проводимость.
Напряжение на эмиттере падает и постепенно отключается. Далее, Q1, через резистор заземления/базы, R получает смещение, а затем увеличивает интенсивность света вглубь темноты. Кроме того, вы можете изменить значение резистора R, чтобы добиться желаемого уровня внешней освещенности светодиода во включенном состоянии. Наконец, схема может потреблять 13 мА при включении светодиода и несколько сотен при выключении светодиода.
Использование транзисторов для создания светового переключателя «день-ночь»
В нашем последнем проекте мы покажем вам, как создать схему подключения датчика освещенности с использованием транзисторов.
Аппаратные компоненты- Трансформатор – 0–12 В/500 мА или 1 А (в качестве источника питания),
- С2 — 10 мкФ/25 В,
- С1 – 470 мкФ/25В,
- VR1 — пресет 10k,
- Все диоды – 1N4007,
- Реле — 12 В, 400 Ом, 5 А,
- R1, R2 и R3 — 4k ¼ Вт,
- Т1, Т2 – BC547,
- LDR — подойдет любой LDR с приблизительным сопротивлением от 10 до 50 кОм в тени.
Принципиальная схема светового выключателя на транзисторах
Работа цепиВо-первых, транзисторы действуют как инверторы. Другими словами, когда вы выключаете Т2, включается Т1 и наоборот. Точно так же, когда T1 проводит, T2 выключается и, следовательно, выключает свет или подключенную нагрузку. В темноте происходит обратное. T1 работает как компаратор и содержит положительное питание через предустановку и LDR, размещенный в его базе. LDR дополнительно запускает T1, если уровень освещенности превышает установленный порог, и определяет условия окружающего освещения. Предустановка P1 устанавливает точку. Использование двух транзисторов обычно уменьшает количество схем. Почему стеры, которые могли бы получиться только с одним транзистором.
Заключение
Бесспорно, есть множество датчиков, один из них — датчик выключателя света.
