Датчик освещенности (фотореле) IP44 10А белый LXP-02
Фотореле (22008) "день-ночь" (включает освещение с наступлением темноты) белого цвета со степенью защиты IP44 и углом освещения 360° на 10 Ампер.
Сумеречный датчик (датчик освещенности) предназначается для автоматического включения освещения на улице, в подъездах, на даче, в подсветки здания.
Датчик освещенности или сумеречный датчик отвечает за автоматическое включение осветительного оборудования в зависимости от яркости естественного освещения. Широкий ассортимент устройств для различных условий применения гарантирует своевременное включение и выключение освещения.
Датчик освещенности (сумеречный датчик) контролирует изменение степени освещенности и при прохождении естественного освещения, заданного порога, включает или выключает освещение. Датчики освещенности могут устанавливаться как в новые системы освещения, так и в действующие (ставятся в разрыв электрической цепи, либо вместо выключателя).
С наступлением осени начинает сокращаться световой день.
Людям приходиться раньше включать электрическое освещение, расходовать на него больше электроэнергии.
Сейчас любой домашний мастер может экономить денежные средства за оплату электричества, обеспечив его оптимальное потребление для осветительных приборов, расположенных в помещениях или на открытом воздухе.
Сделать это можно за счет их включения только с наступлением сумерек и отключения при рассвете. Причем работать они могут полностью в автоматическом режиме.
Для этих целей служит датчик света, который используется в фотореле, управляющим работой освещения.
Такую общую конструкцию, заключенную в единый корпус, принято называть сумеречным выключателем.
Для автоматического управления светильниками по величине освещенности рабочего места и фактору «День-ночь» используется специальный светочувствительный датчик. Он меняет свои электрические характеристики в зависимости от интенсивности падающего на него света.
Для корректировки уровня срабатывания имеется регулятор. После него сигнал от чувствительного элемента усиливается до необходимой величины и подается на обмотку реле электромеханической или статической конструкции.
Таким способом, в зависимости от дневного или ночного освещения, датчик света управляет подачей напряжения на обмотку реле. А последнее - подключает или отключает через свой контакт на светильник.
Как работает чувствительный элемент фотодатчика
Для контроля величины светового потока используются различные электронные компоненты, входящие в состав:
- фоторезисторов;
- фотодиодов;
- фототранзисторов;
- фототиристоов;
- фотосимисторов.
Как работает датчик света на фоторезисторе
Полупроводниковый слой, облучаемый электромагнитными волнами оптического спектра, изменяет свое электрическое сопротивление.
К нему прикладывается источник стабилизированного напряжения, под действием которого в замкнутой цепи начинает протекать ток, вычисляемый по закону Ома. Его величина зависит от характера изменения сопротивления полупроводникового слоя датчика света.
При увеличении светового потока электрический ток возрастает, а при уменьшении - снижается. Остается только определить граничные состояния, при которых необходимо включать источник освещения в рабочее состояние или отключать его.
Как работает датчик света на фотодиоде
Светочувствительный элемент этого типа преобразует энергию электромагнитных колебаний видимого спектра в электрический ток.
Его величина тоже зависит от силы облучения, что позволяет устанавливать границы срабатывания фотореле.
Датчики света на фотодиодах могут подключаться для работы в схемах с:
- питанием от внешнего, дополнительного источника напряжения;
- или обходиться без его использования.
Как работает датчик света на фототранзисторе
Принципы работы, используемые для двух предыдущих случаев, здесь тоже соблюдаются. Фототранзисторы, работают так же, как и их биполярные или полевые аналоги. На их характеристики влияет интенсивность облучения световым потоком.
Определив эту закономерность, выставляют границы рабочих уставок для конечной схемы фотореле. Таким же образом создаются датчики света на фототиристорах и фотосимисторах.
Как работает электрическая схема датчика света на фотореле
В качестве примера рассмотрим самое простейшее устройство со светочувствительным элементом на основе фоторезистора PR1, обладающего сопротивлением в несколько мегаом при полной темноте.
Под действием потока света оно снизится до нескольких килоом. Этой величины достаточно для открытия первого транзистора VT1, когда через него станет протекать коллекторный ток, открывающий второй каскад на транзисторе VT2.
В это плечо включена обмотка обыкновенного электромагнитного реле К1. Она перекинет собственный якорь во второе положение и переключит свой контакт К1.1, который управляет работой светильника.
При отключении реле от схемы его обмотка формирует ЭДС самоиндукции. Для его ограничения установлен диод VD1. Подстрочный резистор R1 используется в качестве регулятора уставки срабатывания датчика света. В некоторых случаях от него вообще можно отказаться.
За счет использования двух последовательно работающих транзисторов чувствительность такой схемы достигается очень большой величины, когда слабый сигнал света, падающий на поверхность фоторезистора, осуществляет переключение выходного реле и управление светильником в автоматическом режиме.
Такая схема является довольно универсальной. Она позволяет применять различные марки транзисторов, электромагнитных реле и устанавливать для них различное напряжение. Чем его величина будет больше, тем высшей чувствительностью обладает датчик света.
Заводские модули фотореле для сумеречных выключателей имеют более сложную структуру схемы, более мощный выходной контакт, но в основе своей работы они повторяют эти же принципы.
В самодельных конструкциях для автоматического управления светом хорошо зарекомендовала себя схема, описанная в статье . Ее несложно повторить своими руками тем, кто умеет и любит работать с .
Как подключить датчик света с фотореле к светильнику и выполнить монтаж
Использование цветовой разметки проводов
Электрическая схема подключения сумеречного выключателя собирается на основе распределительной коробки, в которую приходят кабелем три провода от электрощитка:
- фазы;
- нуля;
- заземляющего проводника.
На самом фотореле выполнен вывод тоже трех проводов. Обычно они имеют расцветку:
- коричневый, подключаемый на фазу питания сети;
- красный, подающий через встроенный контакт фазный потенциал на светильник при его включении с наступлением сумерек;
- синий, соединяемый с рабочим нулем схемы.
На фотографии сумеречного выключателя показаны эти провода и регулятор освещенности. При вращении его рукоятки устанавливается порог срабатывания датчика света.
Особенности монтажа
Обычная длина проводов, выступающих из корпуса фотореле, не превышает двадцати сантиметров. Поэтому его приято монтировать в непосредственной близости около распределительной коробки, а сам светильник:
- выносят на некоторое расстояние;
- или размещают рядом, как показано на фотографии.
При втором способе монтажа схемы необходимо учитывать, чтобы свет от включенной лампы источника не попадал на поле обзора датчика света. Иначе будет происходить ложное срабатывание. Для его исключения дополнительно применяют таймер и датчики движения.
Их контакты включают в последовательную цепочку между красным проводом, выходящим из фотореле и цоколем лампы светильника. Работа датчика движения и таймера подчиняется запрограммированным алгоритмам логической схемы сумеречного выключателя.
Подключение нескольких светильников к одному фотореле
Выходные контакты конечного датчика света обладают определенной коммутационной способностью. Их величина указывается в технической документации и на корпусе сумеречного выключателя в амперах. При необходимости управлять светом от нескольких источников необходимо внимательно посчитать нагрузку, создаваемую ими всеми в комплексе.
Если мощность контактов позволяет, то светильники подключает параллельной цепочкой, как показано на фотографии ниже.
Иногда может возникнуть ситуация, когда нагрузка схемы превышает допустимую мощность контактов сумеречного выключателя.
В этом случае допустимо использовать то же самое фотореле, но к его контактам подключить промежуточный элемент - обмотку магнитного пускателя, обладающей меньшей нагрузкой.
Мощные контакты этого коммутационного аппарата будут надежно переключать цепочку из многих светильников или один мощный прожектор, как показано на схеме ниже.
Подбирать магнитный пускатель придется по типу катушки управления и мощности контактной группы.
Важные технические характеристики датчика света
Фотореле выбирают по:
- чувствительности фотодатчика;
- типу и величине напряжения питания;
- мощности коммутируемых контактов;
- рабочей среде сумеречного выключателя.
Чувствительность фотодатчика
Под этим термином понимают отношение вырабатываемого внутри фотоэлемента тока в микроамперах к величине падающего на него потока света в люменах. Для более точного анализа приборов чувствительность классифицируют по:
- частоте, связанной с определенным видом колебаний - спектральный метод;
- диапазону падающих световых волн - интегральная чувствительность.
Напряжение питания сумеречного выключателя
На форму и величину сигнала обращают особое внимание при работе с моделями датчиков света, выпущенных за рубежом, где стандарты электроснабжения могут отличаться от тех, которые используются у нас.
Рабочая среда
Для управления светом уличных светильников создаются сумеречные выключатели с фотореле герметичной конструкции, способной противостоять действию атмосферных осадков и пыли. Их отличает повышенный .
Они же обладают увеличенным диапазоном рабочих температур. Когда наступает низкая морозная погода, то может возникнуть необходимость обогрева их контактов или временного отключения.
Для работы сумеречного выключателя внутри обогреваемых помещений этого делать не требуется.
Изложенный в статье материал позволяет лучше понять видеоролик владельца Инженерные сети «Подключение фотореле».
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!
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
СРЕДНЕСПИСОЧНАЯ ЧИСЛЕННОСТЬ
СОТРУДНИКОВ В 2017 ГОДУ
ОФИСЫ
ПО ВСЕМУ МИРУ
ПЛАНЕТЫ, НА КОТОРЫХ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ НАШИ
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
СРЕДНЕСПИСОЧНАЯ ЧИСЛЕННОСТЬ
СОТРУДНИКОВ В 2017 ГОДУ
ОФИСЫ
ПО ВСЕМУ МИРУ
Службы поддержки
Служба технической поддержки клиентов компании Vaisala является единой справочной службой для направления общих или технических вопросов, касающихся изделий, систем и услуг компании Vaisala.
Служба технической поддержки клиентов и центры мониторинга работают в круглосуточном режиме без выходных и праздничных дней.
Наши специализированные региональные службы поддержки могут быстро получать информацию о ваших проблемах и оперативно определять их. Мы стремимся решать все проблемы оперативно и в максимально короткие сроки. Мы также имеем возможность оказывать общую поддержку по вопросам, связанным с ремонтом, калибровкой, жалобами, контрактами на предоставление услуг, запасными частями и претензиями по гарантии.
Измерения сжатого воздуха
Чистый и сухой сжатый воздух можно обеспечить, используя аппаратуру для точного измерения точки росы. Стабильное измерение точки росы позволяет также не допускать пересушивания и экономить энергию.
Контроль влажности в опасных зонах
Контроль влажности играет важнейшую роль во многих помещениях, в которых хранятся такие легковоспламеняющиеся или взрывоопасные материалы, как топливо, химикаты, взрывчатые вещества. Такие помещения обозначаются как опасные зоны ввиду наличия в них потенциально взрывоопасной среды. Для обеспечения безопасного ведения работ в этих зонах необходима специально разработанная и сертифицированная измерительная аппаратура.
Смазочные и гидравлические системы
Уникальная технология определения содержания влаги в масле, разработанная компанией Vaisala, позволяет непрерывно и в режиме реального времени контролировать водную активность масла и непосредственно определять допускаемый предел образования излишней влаги в масле. В отличие от традиционных методов выборочного контроля, при использовании которых потребуется ожидать несколько дней или недель до получения результатов проверки, технология непрерывного измерения от компании Vaisala позволяет обеспечивать надежность работы оборудования на постоянной основе.
Метрология
Компания Vaisala предлагает средства и услуги для калибровки и обеспечения надлежащего функционирования приборов для измерения влажности, точки росы, содержания углекислого газа и температуры. Ручные приборы для измерения всех этих параметров можно использовать для калибровки полевой измерительной аппаратуры и в качестве образцовых средств измерений.
Контроль производства литиевых аккумуляторных батарей
Компания Vaisala предлагает химически стойкий, полимерный датчик точки росы, который отличается долговременной надежностью и очень малым дрейфом показаний при интенсивном использовании. Калиброванные устройства, на которых используется этот датчик, поставляются в виде низкозатратных измерительных преобразователей или полностью конфигурируемых переносных контрольно-измерительных приборов.
Контроль полупроводниковых приборов
Точные и стабильные измерительные устройства позволяют контролировать микросреду, окружающую полупроводниковые приборы.
Компания Vaisala поставляет оригинальные компактные модули для измерения относительной влажности и барометрического давления.
Измерение влажности материалов конструкций
Комплект приборов для измерения влажности материалов конструкций Vaisala HUMICAP® SHM40 представляет собой простое и надежное решение для измерения влажности железобетонных и других конструкций. Данный комплект предназначен для скважинного метода, в котором наконечник датчика влажности оставляется в скважине до тех пор, пока не будет достигнуто состояние равновесия, и появится возможность считывания значений влажности.
Контроль сушки в кипящем слое
Точный контроль влажности осушающего воздуха необходим для оптимизации процесса сушки. Условия влажности и температуры могут варьироваться. Во многих процессах сушки, особенно в фармацевтической промышленности, выходящий воздух может иметь высокое содержание испарившихся растворителей и химических веществ. Это вызывает необходимость применения очень стабильных средств измерения. В большинстве жестких условий эксплуатации выход сушилки в кипящем слое рассматривается как опасная зона, в которой необходимо использовать измерительную аппаратуру в искробезопасном исполнении.
В настоящее время для включения внешнего освещения чаще всего используют датчики освещения. Они дают возможность экономить на потреблении электроэнергии, а также автоматизируют подключение освещения при наступлении темного времени суток.
Сумеречный выключатель (датчик освещенности) является устройством, входящим в систему автоматического управления приборами освещения, в зависимости от степени освещенности пространства. Он подключает и отключает свет в автоматическом режиме, чаще всего снаружи помещений: витрин магазинов, освещение автомобильных дорог, тротуаров, въездов в гаражи, подъезды домов.
Стоимость датчиков невысокая, поэтому быстро окупаются. Рассмотрим более детально их устройство, принцип работы и другие особенности, связанные с применением таких датчиков.
Устройство и принцип действия
Перед тем как выбирать датчики освещения, необходимо разобраться с их устройством и принципом работы. Чаще всего они изготавливаются на основе , или . В обоих случаях принципиальная схема работы одна и та же.
Датчики уличного освещения для нормального функционирования должны подключаться к электрической бытовой сети. На клеммы датчика должны подходить фазный и нулевой проводники. В датчике имеется также третий вывод, подающий сигнал на линию освещения, который будет рассмотрен позже в разделе «подключение».
Датчик подключен к усилителю сигнала, который соединен с силовым реле, подающим питание на приборы освещения.
В зависимости от освещенности изменяется сопротивление чувствительного элемента. Чем меньше освещенность, тем больше его сопротивление. При достижении заданной величины напряжения датчик выдает сигнал на усилитель, который приводит в действие реле. Это реле замыкает цепь приборов освещения. Вследствие этого на них подается питание, и включается свет.
При наступлении светлого времени суток уровень освещенности повышается. В результате датчик размыкает контакты реле, которое выключает питание приборов освещения, и свет выключается.
Разновидности и выбор
По мощности до:
- 1 кВт.
- 2 кВт.
- 3 кВт.
По типу установки:
- Для установки в электрощит на дин-рейку.
- Внешние, накладные (на стену).
- С выносным чувствительным элементом.
- Для уличной установки.
- Для монтажа внутри помещений.
По типу нагрузки:
- Для .
- Для .
По методу управления:
- Программируемые.
- С функцией энергосбережения в ночное время.
- С принудительным отключением.
- Автоматические.
Сначала необходимо выбрать эксплуатационное напряжение и степень защиты. Если датчик будет монтироваться снаружи помещения, то его должен быть не менее, чем IР 44. Это означает защиту датчика от попадания посторонних предметов внутрь размером больше 1 мм, защиту от влаги.
Мощность устройства также играет большую роль. Лучше выбрать датчики освещения с запасом по мощности.
Некоторые модели оснащены регулятором порога срабатывания. То есть, настраивается чувствительность датчика. Например, при выпадении снега лучше снизить чувствительность, так как снег отражает свет, который может повлиять на срабатывание датчика. Пределы настройки чувствительности также бывают разными.
Время задержки включения датчика также может регулироваться. Такая регулировка необходима для защиты от ложных срабатываний. Например, в темное время на чувствительный элемент может на короткое время попасть свет от случайного источника (фар автомобиля). При малом времени задержки датчик сработает и свет выключится. Если задержка достаточная, то датчик не сработает, свет будет продолжать гореть.
Место установки
При проектировании системы автоматического освещения большое значение имеет правильное расположение датчика освещения, для его корректной работы.
При выборе места монтажа датчика следует учесть следующие факторы:
- Высота установки не должна быть слишком высокой, так как датчик придется периодически обслуживать: очищать от пыли и загрязнений, протирать.
- Место установки должно исключать попадание на датчик света фар автомобилей.
- Приборы освещения должны быть удалены как можно дальше.
- Необходимо обеспечить беспрепятственное попадание света солнца на датчик, для его правильного срабатывания.
Иногда датчики освещения в виде эксперимента приходится располагать в разных местах, чтобы добиться его правильной работы.
Схемы подключения
Датчики освещения любых фирм изготовителей оснащены тремя выводами. Они имеют цвета: красный, синий и черный. Из них:
- На черный провод подключается фаза.
- К синему проводу подключают нулевой проводник.
- Красный провод отходит на подачу питания на освещение.
Чаще всего все схемы изображают с соблюдением этих цветов.
Датчики освещения подключаются по схеме. На вход датчика поступают , а выходит провод фазы на приборы освещения. Нулевой проводник на освещение подключают от шины сети.
Согласно правилам, провода нужно соединять в . Сегодня не проблема купить любой вид коробки. При уличном монтаже лучше приобрести защищенную от влаги модель. Ее устанавливают в доступном месте. Датчик подключается по приведенной схеме.
Если датчик устанавливается для подключения мощного фонаря, имеющего , то в схему необходимо добавить , который способен функционировать при частом пользовании при выключении и включении освещения. Он рассчитан на прохождение пусковых значений тока.
Если освещение необходимо только при наличии людей, то в схему добавляют датчик движения. По такой схеме датчик движения сработает только в темноте.
Настройка чувствительности датчика
После монтажа датчика необходимо настроить его чувствительность. Чтобы отрегулировать границы срабатывания, внизу корпуса должен находиться регулятор. Вращая его, можно выполнить настройку чувствительности.
На корпусе датчика имеются изображения стрелок, обозначающих направление настройки для уменьшения или повышения чувствительности датчика.
При первой настройке лучше выставить минимальную чувствительность. При постепенном снижении освещения на улице, когда, по вашему мнению, должен уже включаться свет, производите подстройку, плавно поворачивая регулятор, пока свет не включится. На этом настройка закончена.
Достоинства
- Автоматическое включение освещения и ручная регулировка экономят электроэнергию.
- Увеличение уровня безопасности, так как работа освещения в автоматическом режиме отпугивает злоумышленников.
- Оснащение многих моделей дополнительными функциями в виде таймеров и других функций.
- Простая схема установки и подключения без привлечения квалифицированных специалистов.
Серьезных недостатков такие устройства не имеют, кроме расходов на их приобретение.