Изучаем схему датчика освещенности. Где применяют датчик освещенности? Измерения сжатого воздуха

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

Схема датчика освещённости

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

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

Сборка датчика освещённости

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

(cкачиваний: 247)

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

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

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

Настройка датчика

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

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

В системах управления освещением важно учитывать количество естественного света, поэтому датчик освещенности здесь – обязательный элемент. Называть его можно по-разному – сумеречным выключателем, фотореле или фотодатчиком – суть при этом не изменится.

Датчик определит уровень освещенности и, если он не соответствует заданному порогу, сенсор даст команду исполнительным элементам на включение или выключение нагрузки.

Датчики освещенности устанавливают для освещения тротуаров, автодорог, подъездов жилых домов, витрин магазинов и рекламных конструкций.

Сумеречное реле в системах освещения решает две проблемы: включает освещение, когда естественного света уже недостаточно, и вовремя выключает свет утром. Это позволяет .

Датчик освещенности и схема включения

В качестве светочувствительного элемента датчика используются: фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, фотосимистор или фототиристор. Эти элементы, при облучении светом, вырабатывают электрический потенциал, величина которого зависит от интенсивности освещения. Потенциал анализирует схема, которая управляет реле или другим исполнительным устройством.

Почти все датчики имеют регулятор уровня освещенности. С помощью этой настройки задается тот уровень, при котором должно сработать реле прибора.

Схема подключения датчика проста, ведь сенсор работает как обычный выключатель. Необходимо только учесть нагрузочную способность реле датчика.

Если она недостаточна, надо использовать дополнительное реле с требуемым током коммутации.

В более сложных системах фотодатчик через диммер плавно меняет интенсивность искусственного освещения и поддерживает общую освещенность помещения на заданном уровне. Чтобы такая система управления работала корректно, производится калибровка датчика освещенности.

Эта операция описана в инструкции по эксплуатации устройств и . Датчики измеряют отраженную от поверхности и смешанную – искусственный и естественный свет – освещенность.

Фасадное и ландшафтное освещение

Даже в небольшом населенном пункте есть свои достопримечательности. Здания, мосты, памятники, площади, скверы, парки и фонтаны – это «лицо» города. И в темное время суток его необходимо освещать.

Правильно и со вкусом оформленное освещение подчеркнет лучшие стороны сооружения
и оставит в тени его недостатки. Красиво освещенный вечерний город может выглядеть даже лучше, чем днем.

Если сооружения закроют сумерки, и они не порадуют ни жителей, ни гостей города – это большой минус. Плохо также, если освещение есть, но его включают или выключают не вовремя. Электроэнергия сгорает впустую.

На современных виллах, коттеджах и дачах, кроме тропинки от калитки к дому, также найдется немало мест для освещения. Грамотно реализованная автоматическая система фасадного
и ландшафтного освещения с применением не только оригинально, но и экономно осветит все необходимые участки.

В системах в качестве основного управляющего элемента иногда используют таймеры. Владелец выставляет интервалы и в нужное время утром свет выключается, а вечером – включается.

Из-за постоянно меняющейся продолжительности дня, настройки таймера часто придется дорабатывать. Гораздо удобнее использовать фотореле. Оно будет «наблюдать» за естественным светом, и настроить датчик освещенности придется лишь один раз. Такая система в любое время года включит и выключит освещение тогда, когда это действительно необходимо.

В целях экономии в масштабах города используют комбинированную систему с применением фотодатчика и таймера. Нужно разделить сутки на четыре части: утро, день, вечер и ночь.
В утреннее и вечернее время включать полное освещение, а в ночное - только дежурное.

Для этого подойдут и комбинированные модели датчиков с пультом управления и встроенным календарем, например, .

В большинстве случаев полное освещение необходимо только тогда, когда в освещаемой зоне есть люди. Следовательно, важно знать и уровень освещенности, и наличие людей в зоне наблюдения. Поэтому часто датчики уровня освещенности объединяются в одном корпусе
с датчиками движения или датчиками присутствия.

В ассортименте продукции компании B.E.G. есть все необходимые датчики и дополнительное оборудование для реализации самых сложных проектов.

Компания B.E.G. имеет богатый опыт разработки и внедрения систем управления освещением различной сложности. к нам, специалисты ответят на все вопросы. Мы разработаем и реализуем проект с учетом пожеланий. Компания B.E.G. предоставляет ряд бесплатных услуг.

Пишите или звоните в удобное для вас время и не забывайте на наш блог, чтобы не пропускать полезные материалы про автоматизацию освещения.

Датчики движения для систем освещения – это надежные электронные устройства, реагирующие на движения в определенной зоне и включающие или отключающие светильники. Кроме того, подобные устройства могут быть интегрированы с любыми тревожными и охранными системами, включая звуковое или световое оповещение. Инфракрасные датчики освещенности для световых приборов используются для экономии электроэнергии и повышения уровня комфорта. Установка их очень простая, при необходимости можно использовать уже готовые системы для общественных помещений или жилого дома.

В этой статье:

Назначение и принципы работы датчиков

Датчик освещенности представляет собой простое и эффективное устройство – это электронная система обработки данных с инфракрасным фотоэлементом. При движении в рабочей зоне датчика сигнал подается в электронное устройство, где происходит его обработка и подается команда на цепь. В итоге включается один или несколько светильников, что зависит от выбранной схемы подключения. Для квартир и жилых домов используется уже готовая система с лампой и встроенным над ней миниатюрным датчиком.

Датчик освещенности К2110

Особенностью работы устройства является реакция на все движения, отмеченные в рабочей зоне, включая передвижения домашних животных. Кроме того, на работу датчиков могут влиять даже неподвижные, но нагретые предметы. Чтобы исключить подобные ситуации, для современных датчиков используются следующие технологические приемы:

• для прибора используется специальный ИК фильтр, устраняющий влияние света видимого спектра;
• электронные схемы «научились» выделять сигналы, которые свойственны передвижению и силуэту человека, то есть домашние животные уже не смогут «включать» светильник;
• обзор и рабочая зона увеличиваются, благодаря сегментированной линзе Френеля, разделяющей спектр на множество отдельных узких лучей;
• для устранения ложных срабатываний используются многоэлементные фотоприемники.

Датчик присутствия с линзой Френеля

Датчик движения для освещения действует следующим образом: при передвижении человека в зоне действия устройства и пересечении лучей видимости появляется меняющийся сигнал, обрабатываемый электронным устройством. При этом линза фокусирует инфракрасный свет на фотоэлемент, в результате чего возникает сигнал. Когда человек покидает зону сектора линзы, сигнал от нее пропадает, но появляется сигнал от другого сектора, то есть формируется множественный меняющийся сигнал. Датчик реагирует на движение человека от одного сектора к другому, что становится причиной включения освещения. Если движение пропадает во всех секторах, сигнал пропадает и свет отключается.

За включение и отключение отвечает фотоэлемент, обрабатывающий множественный сигнал с линзы Френеля. Диаграмма направленности движения формируется в вертикальной и горизонтальной плоскостях, что обеспечивает высокий уровень эффективности устройства.

Выпускаемые датчики движения имеют различную зону дальности охвата, что позволяет правильно подобрать оборудование и расположить его для конкретного помещения или открытого пространства.

Варианты схемы подключения

Для установки светового датчика необходимо правильно подобрать оборудование. В продаже предлагаются уже готовые блоки и монтажные схемы, то есть необходимо только выбрать точку установку и выполнить настройку. Это позволяет монтировать системы регистрации движений для освещения, не имея опыта. После установки выполняется простая настройка времени удерживания сигнала и дальность срабатывания. Для этого на корпусе есть специальные регуляторы, выводимые на заднюю или переднюю панель, что зависит от особенностей конструкции.

Датчики устанавливают при помощи трех простых вариантов:

1. Схема без выключателя. При этой схеме выключатель не устанавливается, то есть система освещения полностью регулируется датчиком движения. Обычно подобные варианты применяются для входных групп, ворот, придомовой территории, для беседок, системы подсветки бассейнов, в парках. Такие устройства легко крепятся своими руками, надо только соблюдать очень простую схему подключения и соединения проводов. Точки размещения датчиков должны учитывать места наибольшего скопления людей, охватывать места перед воротами и входными дверями.
2. С выключателем для принудительного включения. Датчик освещения с принудительным включением света используется для офисов, лабораторий, кабинетов, включая домашние. Это позволяет нормально выполнять работу, не опасаясь, что свет отключить в самый неподходящий момент.
3. С выключателем для принудительного отключения. Такие варианты систем также очень просто устроить своими руками. Для монтажа надо выбрать точку для датчика и выключателя, который интегрируется в общую цепь питания. Такой способ подходит для жилых помещений и спален. Нажав на клавишу выключателя, можно не опасаться, что свет включится ночью.

Схема подключения датчика освещенности

После установки необходима настройка, позволяющая отрегулировать работу прибора в соответствии со своими желаниями. При помощи настроек можно выставить выдержку времени, автоматическое срабатывание в зависимости от внешнего уровня освещения, чувствительность фотоэлемента. Различные виды датчиков движения отличаются по функционалу, но эти три установки являются обязательными.

«TIME» используется для установки выдержки времени, то есть срабатывания устройства. Стандартно это значение ставится в пределах 8 минут – от 56 секунд до 480 секунд, что зависит от площади помещения. Например, для лестниц это значение может быть меньше, чем для больших кабинетов или автостоянок.

При установке регулятора «TIME» надо учитывать назначение и площадь помещения. Минимальные настройки могут быть крайне неудобными и вызывать раздражение. Например, для санузлов и входных групп такое время лучше увеличить, а для лестничных площадок с короткими пролетами и коридоров можно снизить.

«LUX» используется для установки срабатывания прибора на внешний уровень освещенности. При помощи этого регулятора можно установить автоматическое срабатывание при сумерках или автоотключение при наступлении утра. Например, если датчики присутствия используются для парков или придомовых территорий подобная функция будет очень полезной. Она позволит экономить электроэнергию в светлое время суток.

Настройка датчика движения

«SENS» отвечает за чувствительность, дальность радиуса действия прибора. Использование подобного регулятора позволяет настроить датчик только на присутствие человека, домашние животные уже не будут вызывать срабатывания датчика.

Особенности эксплуатации

Мало просто подключить датчик движения, необходимо правильно его эксплуатировать, чтобы прибор был эффективным и выполнял все свои функции. Для этого рекомендуется следовать следующим советам:

• поверхность линзы необходимо регулярно протирать;
• устройство нельзя ставить около нагревательных приборов;
• средняя мощность оборудования составляет 500-1000 Вт, поэтому световые приборы надо подбирать в этих пределах, особенно если будут использоваться прожекторы;
• нельзя ставить датчики напротив вентиляторов и других приборов с движущимися частями, около труб отопления, в непосредственной близости от источников электромагнитного излучения.

Лучше всего монтировать оборудование на потолке, в этом случае угол обзора будет максимальным и составит 360 градусов. При расположении в углах такой угол сильно сократиться и составит всего 120-180 градусов.

Заключение

Датчики для автоматического включения светильников позволяют снизить расход электроэнергии, сделать использование систем освещения более комфортным. Чаще всего подобные устройства используются для общественных зон, но есть специальные готовые решения для квартир и жилых домов, выполненные в виде классических ламп с интегрированными миниатюрными датчиками.

Датчик освещения LXP-02 и LXP-03. Монтаж

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

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

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

Поэтому – сразу перехожу к делу:

Подключение датчика освещенности

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

1. Схема по аналогии с датчиком движения

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

Схема взята из статьи про датчик движения, ссылка выше.

Подписывайтесь! Будет интересно.

2. Схема подключения датчика света из инструкции

Вот как схема подключения датчика света приведена в инструкции:

Датчик освещения LXP. Схема подключения из инструкции

3. Подключение на основе фото датчика

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

Небольшое пояснение по схемам подключения:

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

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

Итак, с подключением разобрались, теперь

Монтаж датчика освещения

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

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

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

Настройка и калибровка

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

Кулечек для настройки датчика освещения

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

Подробнее настройка уровня описывается в описании принципиальной схемы, ниже.

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

А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

Подписывайся, и читай статью дальше:

Ну, а теперь самое интересное –

Схемы датчиков освещения

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

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

Датчик освещения LXP-02. Схема электрическая принципиальная

Но принцип остается тот же:

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

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

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

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

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

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

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

При наступлении темноты освещенность падает, сопротивление фоторезистора растёт, напряжение на базе транзистора растёт. И достигает такого уровня, что транзистор открывается, через коллектор протекает ток, достаточный для включения реле КА

• Схема питания ограничивает напряжение в фазной цепи.
• Диодный мост с фильтром – такой же как и в предыдущей схеме, я неудачно ее изобразил.
• вместо одного стабилитрона – два последовательно, но напряжение питания схемы – то же, +24В.
• Используется составная схема на двух комплиментарных транзисторах, поскольку реле более мощное, ток его катушки больше.

Зная принцип работы схемы, её легко отремонтировать. А если хотите подробнее разобраться в ремонте, то в статье пошагово расписана методика и философия ремонта подобных устройств.