Датчик света своими руками: схема. Датчик включения света

Датчик света своими руками: схема. Датчик включения света

Датчики света на сегодняшний день являются довольно распространенными. По своим конструктивным параметрам они сильно различаются. В первую очередь это связано с тем, что фотоэлементов имеется на рынке немало. При этом существует множество моделей с разными типами адаптеров. Однако чтобы более подробно разобраться в этом вопросе, следует изучить структуру данных устройств. Только после этого можно будет приступать непосредственно к сборке датчика для света.

Характеристики и выбор

Первым делом выберите напряжение, с которым будет работать датчик освещенности: 220 В или 12 В. Следующий параметр — класс безопасности. Поскольку устройство устанавливается на улице, оно должно быть не ниже IP44 (цифры могут быть выше, менее нежелательны). Это означает, что предметы размером более 1 мм не могут попасть внутрь устройства, и что оно не боится брызг воды. Второе, на что стоит обратить внимание — это температурный режим работы. Ищите варианты, которые с большей вероятностью будут превышать средние значения в вашем регионе, как с точки зрения плюсовой, так и минусовой температуры.

Подбирать модель фотореле также необходимо по мощности подключаемых к нему ламп (выходная мощность) и току нагрузки. Оно, конечно, может «тянуть» нагрузку немного больше, но при этом могут быть проблемы. Так что лучше брать даже с некоторым запасом. Это были обязательные параметры, по которым надо выбирать фотореле для уличного освещения. Есть еще несколько дополнительных.

Характеристики фотореле для уличного освещения

В некоторых моделях есть возможность подстроить порог срабатывания — сделать фотодатчик более или менее чувствительным. Уменьшать чувствительность стоит при выпадении снега. В этом случае отраженный от снега свет может быть воспринят как рассвет. В результате свет будет то включаться, то отключаться. Такое представление вряд ли понравится.

Обратите внимание на пределы регулировки чувствительности. Они могут быть больше или меньше. Например, у фотореле AWZ-30 белорусского производства этот параметр — 2-100 Лк, у фотоэлемента P02 диапазон подстройки 10-100 Лк.

Задержка срабатывания. Для чего нужна задержка? Для исключения ложных включений/отключений света. Например, ночью на фотореле попал свет фар проезжающего автомобиля. Если задержка срабатывания мала, свет отключится. Если она достаточна — хотя-бы 5-10 секунд, то этого не произойдет.

Как выбрать фотоэлемент?

При покупке фотоэлемента для включения света обязательно следует учитывать следующие параметры:

• Напряжение, с которым столкнется светильник в своей работе: 12 в или 220 В.
• Класс защиты — он должен быть не ниже IP44, иначе устройство не сможет корректно функционировать на улице (в него будут попадать мелкие предметы или водяные брызги).
• Температурный режим эксплуатации — покупка фотоэлемента, работа которого невозможна при средних показателях температуры в вашем регионе, лишена смысла. Это касается как плюсовой, так и минусовой температуры.
• Подумайте о токе нагрузки и выходной мощности подключаемых ламп — светильник, возможно, потянет немного большую нагрузку, но в его работе возникнут проблемы. Лучше уж брать с некоторым запасом.
• Некоторые модели имеют настраиваемый порог срабатывания — это позволяет сделать фотодатчик более или менее чувствительным. Такая функция понадобится при выпадении снега, так как фотоэлемент может воспринять свет, отраженный от снега, как рассвет и запустить реле. Пределы регулировки чувствительности у разных производителей могут отличаться. Например, белорусский AWZ-30 имеет диапазон от 2 до 100 Лк, а русский Р02 — от 10 до 100 Лк.

Лк (люкс) — единица измерения освещенности.

• Задержка срабатывания — она необходима для исключения ложный отключений/включений света (в случае попадания на фотоэлемент света фар проезжающего автомобиля, например). Обычно устанавливают задержку в 5-10 секунд.

Виды фотореле

Как уже говорили, есть фото-реле со встроенным и выносным датчиком освещенности. Кроме можно найти следующие разновидности:

• Со встроенным датчиком движения. Такие устройства ставят в местах, где свет необходим только во время нахождения рядом человека — возле туалета, на заднем дворе и т.п.
• С таймером. Если вы не хотите, чтобы свет горел ночью все время, а гас, например, в полночь, вам нужна такая модель. Выставляете таймер на желаемое время, он отключает освещение. Фотореле с таймером можно ставить на цепь, питающую декоративную подсветку двора, сада.

Фотореле бывают разных видов

Если вам нужна одна из описанных выше функций, совсем не обязательно покупать фотореле с датчиком движения или таймером. Можно установить обычный датчик, и, последовательно с ним, подключить нужное устройство (датчик движения или таймер). Функции будут те же, а ремонт и замена обойдутся в меньшую сумму. Если в фотореле с дополнительными функциями выйдет из строя одна из частей, придется менять устройство полностью, а стоит такой вариант дороже собрата «без наворотов».

Виды фотореле

Современные фотореле объединяют с датчиками движения, датчиками присутствия и таймерами. В итоге уличное освещение включается только тогда, когда хочет его хозяин. Например, вечером, когда солнце скрылось за горизонтом, фотореле включает уличные фонари на даче.Установить прибор можно на любом садовом фонаре: у дорожек, беседок, целесообразно оснастить ими светильники на столбы забора.

Благодаря запрограммированному таймеру, свет гаснет, например, в полночь. Но как только в зоне видимости датчика движения кто-то появляется, фонари опять загораются. Это может быть вышедший покурить хозяин, а может и решившийся поживиться чужими яблоками злоумышленник! Через 1-2 минуты фонари снова гаснут и включаются за полчаса до рассвета, чтобы выключится, когда уровень освещенности позволит обходиться без искусственных лучей. Такая система является отличным решением, если вы используете ночные фонари на солнечных батареях.

Это только один из сотни вариантов, на которые можно запрограммировать свои датчики света и движения. Представления о безопасности и экономии электроэнергии у каждого свои, поэтому фотореле и датчики присутствия имеют широкий диапазон настроек, которые можно устанавливать самостоятельно.

Набирающие популярность уличные светильники для дач и приусадебных участков можно и даже нужно оснастить фотореле. Это не только позволит сэкономить силы и деньги за электричество, но и существенно увеличит срок службы уличного фонаря. Про видеорегистратор с датчиком движения читайте по этой ссылке.

Фотореле бывают нескольких типов:

• С выносным фотоэлементом. Чувствительный светодиод, фототиристор, фототранзистор или другой датчик, реагирующий на степень освещенности, находится вне корпуса реле. Его располагают на улице, а само управляющее электрической цепью устройство – внутри здания или под навесом. Блок управления вставляют в электрощит, а фотоэлемент может находиться и за 100-150 метров от него.
• С встроенным фотоэлементом. Данная модель предназначена для монтажа непосредственно на самом источнике света. Из недостатков этого вида стоит отметить тот пункт, что фотореле нужно оснащать защитной противовандальной поверхностью. Причем она должна быть чистой и пропускать свет, иначе чувствительность фотореле будет снижена.
• С датчиками присутствия и движения. В начале статьи был описан пример, когда с помощью объединения датчиков освещенности, движения и присутствия можно добиться максимального удобства использования своего уличного фонаря. Конечно, подобная конструкция будет стоить дороже. Но и удобство от нее будет максимальным!
• С таймером. Таймер для уличного освещения с программным обеспечением позволяет задавать широкий диапазон реагирования. Можно установить разные режимы включения фотореле для будних и выходных, настроить его на включение на несколько минут каждый час, более рационально использовать с датчиком присутствия и так далее. Годовая программа позволяет устанавливать свои графики для каждого сезона. Можно запрограммировать таймер на выключение фотореле в дневное время, чтобы прибор «отдыхал» и не тратил попусту энергию.
• С регулируемым уровнем чувствительности срабатывания. Во многих моделях есть специальный регулятор освещенности. Каждый пользователь сам волен настроить свой датчик на срабатывание от нужного только ему уровня света. Одно и то же фотореле можно использовать в беседке, на открытой поляне или под крыльцом дома. Его настраивают на включение, например, если тучи закрыли небо, и стало темно. Или можно сделать так, чтобы во время «белых ночей» Севера фотореле отключало фонарь на улице.

Некоторые приборы имеют защиту от «ложного срабатывания». Она дает некоторую задержку на включение, чтобы фейерверк или случайный отблеск не зажгли фонарь. Про уличную, влагозащищенныую розетку читайте в этой статье.

На видео подробно рассказывается о принципах работе фотореле, о том, как его выбрать и правильно настроить:

Процедура подключения

Зачастую датчики с фотоэлементом крепятся к стенам с помощью специальных кронштейнов. Они должны идти в комплекте с купленной моделью.
Чтобы правильно подключить фотореле для автоматизации уличного типа освещения, необходимо поделать следующие манипуляции:

• на корпусе прибора обычно размещается схема подключения, которую следует детально изучить;

• после того как вы ознакомились со схемой, нужно подобрать подходящее место для установки. О том, каким требованиям должно соответствовать место установки, мы говорили несколько выше;
• подключаем провода, выходящие из низа корпуса датчика к осветительному прибору;
• после этого настраиваем фотореле. Вначале устанавливаем порог срабатывания. Для этого перемещаем регулятор в нужное нам положение;
• если вы устанавливаете датчики с выносным фотоэлементом, не забудьте после монтажа подсоединить их между собой с помощью кабеля.

При наличии в конструкции устройства таймера, подключение можно провести через него. Для этого таймер следует запрограммировать на определенные временные промежутки срабатывания. Такая система очень выгодна и удобна для светлого периода дня. Благодаря данному способу подключения можно добиться довольно значительной экономии электроэнергии.

Обратите внимание! Таймер имеет собственную память, которая рассчитана на разный период (от 1 до 12 месяцев). Использование таймера позволяет значительно улучшить работу датчика, сделать ее более корректной с учетом продолжительности светового дня.

Автоматический выключатель света TIMEGUARD с фотоэлементом — 2-проводное руководство по установке

Перед установкой внимательно прочтите эти инструкции и сохраните их для дальнейшего использования и обслуживания.

2. безопасности

• Перед установкой или техническим обслуживанием убедитесь, что питание выключателя света отключено, предохранители цепи удалены или выключатель выключен.
• Рекомендуется проконсультироваться с квалифицированным электриком или использовать его для установки этого выключателя света и установки в соответствии с действующими правилами электропроводки IEE и строительными нормами.
• Убедитесь, что общая нагрузка в цепи, включая включенный выключатель света, не превышает номинальные параметры кабеля цепи, предохранителя или автоматического выключателя.

3. Технические характеристики

• Электропитание: 230 В переменного тока, 50 Гц
• Батарея: Батарея постоянного тока 9 В в комплекте (заменяемая).
• 2-проводное соединение: нейтраль не требуется
• Этот выключатель света имеет конструкцию класса II и не должен быть заземлен.
• Тип переключателя: односторонний или двухсторонний
• Рейтинг переключателя: лампа накаливания / галоген 2000 Вт,
  250 Вт флуоресцентный
  (С малыми потерями или электронный балласт),
  КЛЛ 250 Вт (электронный балласт),
  Светодиодное освещение 400Вт
  (PF 0.9 и выше).
• Минимальная глубина настенной коробки: 25 мм
• Рабочая температура: от 0 ° C до + 40 ° C
• Монтажная высота: 1.1 м для оптимального диапазона обнаружения
• Своевременная корректировка: 0, 2, 4, 6, 8 часов или D (от заката до рассвета).
• Регулировка люкс: от 1

4.Installation

Примечание: Установка этого выключателя света должна быть защищена
с помощью подходящей защиты цепи до 10А.

4.1. Убедитесь, что сетевое питание отключено, а предохранитель цепи удален или выключатель выключен, пока вы не завершите установку.
4.2 Ослабьте фиксирующий винт, расположенный в нижней части переключателя света, и откройте откидную переднюю крышку, которая скрывает держатель батареи и регуляторы времени включения / люкс. (Рис.3)

4.3 Установите батарею 9 В (входит в комплект), соблюдая полярность.
(Рис. 4)

4.4 Снимите имеющийся выключатель света и подключите провода к ZV210N (см. Раздел 5. Схема подключения).

4.5 Прикрепите блок к задней коробке с помощью прилагаемых крепежных винтов, формируя кабели во время установки, чтобы избежать защемления и повреждения кабеля.

5. Схема подключения

6. тестирование

• Убедитесь, что переключатель света находится в положении ВЫКЛ.
• Поверните регулятор Lux Adjustment, расположенный под передней крышкой с правой стороны переключателя света, до упора против часовой стрелки до символа Луны.
• Поверните регулятор времени включения, который находится под передней крышкой с правой стороны переключателя света, по часовой стрелке до отметки 2 часа.
• Имитируйте темноту, закрыв датчик освещенности (убедитесь, что датчик освещенности полностью закрыт, при необходимости используйте черную изоляцию / ленту из ПВХ).
• Лamp автоматически включится.
• Через 3 секунды откройте датчик освещенности.
• Лamp выключится после установленного периода 2, 4, 6 или 8 часов или до рассвета.
• Чтобы вернуться к обычному переключателю света, поверните регулятор времени включения полностью против 5 по часовой стрелке до отметки 0 часов.

7. Настройка для автоматической работы

• Убедитесь, что выключатель света находится в положении ВЫКЛ.
• Поверните регулятор Lux Adjustment полностью против часовой стрелки до символа Луны.
• Установите регулятор времени включения на желаемое значение (2, 4, 6, 8 часов или D для рассвета).
• Когда уровень окружающего освещения достигает уровня темноты, на котором вы хотите, чтобы светamp для включения (например, в сумерках) МЕДЛЕННО вращайте ручку регулировки освещенности по часовой стрелке до тех пор, пока не будет достигнута точка, в которой lamp загорается.
• Оставьте установку Lux Adjustment на этом этапе.
• В этом положении устройство должно работать примерно при одинаковом уровне темноты каждый вечер.

Примечание: если вы хотите использовать устройство в качестве обычного выключателя света, поверните Регулировка времени включения полностью против часовой стрелки до отметки 0 часов. отметка. Если вы хотите снова использовать автоматическую функцию, пожалуйста, следуйте приведенным выше инструкциям.

Корректировки

• Если вы обнаружите, что свет включается, когда слишком темно, поверните регулятор Lux Adjustment по часовой стрелке в сторону символа солнца.
• Если свет горит, когда он слишком светлый, поверните регулятор Lux Adjustment в направлении символа Луны.

Ноты:

• Выключатель света ZV210N имеет встроенную функцию задержки, чтобы гарантировать, что мгновенные изменения освещения не приведут к его включению.
• Часы, показанные на циферблате, являются приблизительными, большой точности не ждите.
• После включения переключателя и выключения программы по прошествии необходимого количества часов важно не допускать попадания на него искусственного света с последующим периодом темноты. Это заставит переключатель думать, что снова темно, и он будет работать. Поэтому следует соблюдать осторожность, чтобы не допустить попадания света на выключатель, например, стол l.amps.

8. Предупреждение о низком заряде батареи

• Когда батарея 9 В разряжена, КРАСНЫЙ светодиод будет мигать 1 секунду включенным, 8 секунд выключенным, как предупреждение и указание на его изменение (см. Раздел 4. Установка, шаги 4.2 и 4.3, чтобы узнать, как получить доступ к батарейному отсеку).

9. Поддержка

Примечание: Если у вас есть какие-либо опасения, что предполагаемое применение этого продукта не соответствует вашим требованиям, пожалуйста, свяжитесь с Timeguard непосредственно перед установкой.

3 года гарантии

В маловероятном случае, если этот продукт станет неисправным из-за дефектного материала или изготовления в течение 3 лет с даты покупки, пожалуйста, верните его своему поставщику в течение первого года с доказательством покупки, и он будет заменен бесплатно. Для второго и третьего года или при возникновении любых трудностей в первый год звоните по телефону доверия 020 8450 0515.

Примечание: Во всех случаях требуется подтверждение покупки. Для всех подходящих замен (если это согласовано с Timeguard) заказчик несет ответственность за всю доставку / посылку.tagэлектронные платежи за пределами Великобритании.
Все транспортные расходы должны быть оплачены заранее до отправки замены.

Если у вас возникли проблемы, не возвращайте устройство сразу в магазин.
Позвоните в службу поддержки клиентов Timeguard:

ГОРЯЧАЯ ЛИНИЯ
020 8450 0515

Или напишите электронное письмо по адресу [электронная почта защищена]
Квалифицированные координаторы службы поддержки будут онлайн
чтобы помочь в решении вашего вопроса.

Для получения брошюры о продукте обращайтесь:

Timeguard Limited.
Парк Победы, 400 Edgware Road,
Лондон NW2 6ND
Офис продаж: 020 8452 1112
Или напишите электронное письмо по адресу [электронная почта защищена]

Принципиальная схема

Схема (рис.1,а) содержит такие же узлы, как и предыдущая, но с некоторыми изменениями:

• изменена схема питания фотодатчика;
• триггерная схема выполнена с эмит-терной связью между транзисторами;
• выходное электромагнитное реле притянуто в светлое время суток.

Питание цепи фотодатчика R1 (точка «G») стабилизировано нелинейным делителем напряжения R4VD1. Стабилизированное питание подведено к потенциометру R2, с его движка часть напряжения через балластный резистор R5 подается на точку входа триггера «B».

Рис. 1. Принципиальная схема фотореле для освещения.

Эта точка соединена с «нулем» через последовательно соединенные резистор R6 и фотодатчик R1. В зависимости от положения движка R2 и номинала R5 (подбирается в зависимости от R1), а также освещенности фотодатчика к точке «В» подводится большее или меньшее напряжение.

Если фоторезистор R1 затемнен, входное напряжение (напряжение на затворе VT1) больше напряжения на его истоке (точка «D») — транзистор VT1 открыт, а выходной транзистор триггера VT2 закрыт — реле K1 обесточено. Ток в цепи R9 очень мал -светодиод HL1 не горит (состояние схемы — «ночь»). Нормально замкнутые контакты реле К1 подводят к выходу схемы (точке «Н») сетевое напряжение 220 В для включения освещения.

При освещенном фотодатчике схема работает наоборот: реле К1 притянуто, к точке «Н» напряжение не подводится, так как освещение включать не нужно, светодиод HL1, запитанный большим током, светится (состояние схемы — «день»). Триггер Шмитта (триггер с эмиттерной связью для фиксации устойчивых состояний включено и выключено) имеет несколько особенностей.

Входной каскад выполнен на полевом транзисторе с изолированным затвором (нет потребления тока с входа схемы) для обеспечения работы с высокоомными фотодатчиками (даже с вакуумными фотоэлементами). В цепи исток-эмиттер транзисторов включен стабилитрон VD4 для создания стабильного порога переключения схемы.

Гистерезис (различие порогов включения/выключения) обеспечен резисторами R8 и R9, включенными «почти в параллель» (через R9 запитывается светодиод HL1). Суммарное сопротивление параллельных ветвей пропорционально величине гистерезиса схемы.

Токи различных реле К1 различаются в десятки раз, поэтому для обеспечения нормального питания светодиода может потребоваться изменение номиналов R8 и R9. Поскольку выходное реле работает противофазно со схемой [1], светодиод зеленого цвета свечения выдает сигнал о солнечном освещении (день).

Такая индикация очень удобна, так как днем видно свечение светодиода, а ночью — фонарей освещения. Без индикатора режима работы схемы настройка фотореле затрудняется. Совсем не обязательно при настройке фотореле «щелкать» лишние разы мощным пускателем системы освещения.

Цепь эмиттера VT2 содержит стабилитрон VD3 для обеспечения работы первого транзистора в режиме напряжения стока несколько вольт (достаточно напряжения от 3 до 12 В). При таком напряжении VT1 обладает высокой крутизной и переключение триггера происходит быстро (транзисторы быстро меняют состояние открыт/за-крыт и наоборот, поэтому на них рассеивается малая тепловая мощность).

Цепь защиты входа схемы от перенапряжения выполнена на симметричном стабилитроне VD2, потому что затвор полевого транзистора VT1 имеет высокое сопротивление для обеих полярностей входного напряжения, а изоляция затвора «пробивается» напряжением в несколько десятков вольт. «Новым» элементом схемы является конденсатор С1, обеспечивающий сглаживание входного напряжения. Теперь импульсные засветки и подсветка фотодатчика мигающими газонаполненными лампами вносят меньше помех в управление системой освещения.

Резистор R3 предназначен для ограничения минимального напряжения в цепи фотодатчика (иначе в «нижнем» положении движка R2 даже при полностью затемненном фотодатчике невозможно автоматическое включение освещения). Введение в схему R3 позволяет более плавно настроить фотореле и устранить зону нечувствительности движка R2. Можно не подбирать R3, а для удобства настройки подсоединить нижний (по схеме) вывод R2 к стабилитрону VD4 (рис.1,6).

В схеме выпрямления применен мощный диод VD6 с допустимым обратным напряжением 600 В (можно выполнить и по схеме рис.1). Элементы фотореле можно скомпоновать, как показано на рис.1,в, использовав карболитовое основание от промышленного промежуточного (РП250) или реле времени (ЭВ-100, ЭВ-200).

Подходящий по размеру кусок фольгированного стеклотекстолита может крепиться винтами к основанию реле. Крепежные винты одновременно соединяют плату с контактными зажимами основания реле. Можно закрепить на фольгированной плате и крупные детали — выходное реле и конденсатор С2. В таком случае плату необходимо приподнять, закрепив ее с помощью «шпилек».

Фотодатчик устанавливают, как правило, в «неудобных» местах, обязательно защитив его от прямых солнечных лучей, осадков, «засветок» от фар транспорта и фонарей освещения. В помещениях ТП крепят фотодатчик в вентиляционных «окнах» либо на косяке двери. Удобно крепить круглый фоторезистор в отрезке изоляции кабеля подходящего диаметра (рис.1,г).

Отрезок изоляции разрезан вдоль, место разреза находится внизу для отвода капель дождя. Закрепить его можно хомутиками, куском жести и даже гвоздями изнутри (изоляция легко разворачивается и сворачивается).

Трубку-датчик необходимо закрепить с небольшим наклоном наружу, чтобы в ней не задерживались мелкие предметы и вода. Если хватает чувствительности схемы, желательно «спрятать» фотодатчик подальше от края конструкции, что уменьшит вредные воздействия (в том числе и чрезмерную «засветку»).