Что такое датчик освещенности. Схема подключения и монтаж датчика освещенности
В каждой квартире или частном доме имеются помещения, не требующие постоянного освещения. Например, в коридорах и на лестницах свет нужен только во время нахождения здесь людей. Поэтому, в целях экономии электроэнергии хозяева устанавливают датчик движения и освещенности, разрывающий питающую цепь. Его влияние распространяется на определенную зону, и при начале в ней любого движения, происходит замыкание контактов и последующее включение света.
Принцип работы
Принцип действия датчика довольно простой. Когда в установленную зону, на которую распространяется чувствительность прибора попадает движущийся предмет, происходит его срабатывание с последующим включением освещения. После прекращения перемещения наступает автоматическое размыкание цепи и отключение осветительных приборов.
Большинство подобных устройств имеют установленный угол обзора, равный 180 градусам. Существуют модели, охватывающие 360 градусов, применяемые в больших помещениях.
Подключение прибора движения и освещения в цепь такое же простое, как и . Основной функцией является замыкание и размыкание электрической цепи с подключенными светильниками. Поэтому схемы подключения обоих приборов практически одинаковы. Схема прилагается к каждому устройству в виде инструкции, а у наиболее качественных моделей от известных производителей схемы наносятся на корпус.
Задняя крышка датчика прикрывает клеммную колодку вместе с подключением проводников. Многожильные провода рекомендуется подключать с помощью изолированных наконечников НШВИ. Для подачи питания используются два провода - фазный и нулевой. Выходя из датчика, фаза подключается к светильнику, поэтому при срабатывании, контакты замыкаются и ток начинает поступать к лампе накаливания.
Классификация
Датчики представлены различными видами, каждый из которых лучше всего подходит для тех или иных условий эксплуатации. Например, датчики движения, устанавливаемые на улице, обладают высокой степенью защищенности корпуса с IP не ниже 55. Внутри помещений вполне достаточно IP22 и более.
В соответствии с типом питания приборы классифицируются на подключаемые к сети 220 вольт и беспроводные, питающиеся от аккумуляторов или батареек. Первая группа считается наиболее востребованной и многочисленной, а вторая используется преимущественно вместе с низковольтными осветительными приборами.
Основной классификацией являются способы, позволяющие определить начало движения в контролируемой зоне. Они основаны на различных принципах обнаружения:
- Акустические устройства, реагирующие на шум. Относятся к категории пассивной аппаратуры. Они включаются при появлении различных звуков.
- Приборы движения и освещённости инфракрасного типа. Срабатывают при наличии теплового излучения, выделяемого теплокровными существами - людьми или животными. Реакция на животных нередко приводит к ложным срабатываниям. Эти виды датчиков тоже являются пассивной коммутационной аппаратурой.
- К видам активных устройств можно отнести различные типы микроволновых приборов, оборудованных сенсором. Они испускают излучение в микроволновом диапазоне и следят за их возвращением. Когда в зону контроля попадает передвигающийся объект, изменяющиеся волны дают команду на срабатывание или выключение прибора. Для охранных систем применяются устройства с повышенной чувствительностью, способные определять объект независимо от наличия конструктивных элементов и других помех.
- Примерно по аналогичной схеме работают ультразвуковые коммутирующие сигнальные устройства. Они отличаются лишь диапазоном, в котором происходит излучение волн. Применяются очень редко и только в нежилых помещениях, или используются как уличный прибор.
- Наиболее дорогими и эффективными считаются комбинированные устройства, сочетающие в себе различные способы фиксации движения. Такая конструкция предотвращает ложные срабатывания, повышая надежность следящих систем.
Основные параметры датчиков
Определившись с конструкцией, необходимо сделать правильный выбор параметров и технических характеристик данных устройств.
Важным показателем считается обзорный угол, который может составлять от 90 до 360 градусов по горизонтали. Этот показатель выбирается исходя из количества направлений, по которым возможно подойти к нужной точке. Если датчик монтируется на стену - достаточно и 180 градусов, а при закреплении к столбу потребуется уже 360. Во внутренних помещениях можно обойтись узконаправленными приборами, а при наличии нескольких дверей потребуются устройства с расширенными функциями. Эти модели отличаются высокой стоимостью, поэтому при выборе следует руководствоваться конкретными условиями эксплуатации.
Существует и угол обзора по вертикали, составляющий для дешевых устройств примерно 15-20 градусов. Дорогие устройства могут работать в вертикальном диапазоне до 180 градусов. Такие приборы применяются в системах охраны, поскольку для регулировки света они экономически нецелесообразны. Устанавливаются на оптимальной высоте, во избежание так называемого мертвого пространства.
Немаловажную роль играет расстояние, на котором прибор считается наиболее эффективным. Внутри помещений вполне достаточно 5-7 метров. Уличный датчик может иметь большую длину действия, которая зависит от площади контролируемой зоны. Однако, если этот показатель окажется чересчур большим, возможен рост количества неправильных или ложных срабатываний.
Следует учитывать и фактор мощности осветительных приборов, подключенных к данной цепи. Все типы датчиков движения соответствуют определенной нагрузке и силе тока с установленным номиналом. Поэтому, выбирая то или иное устройство, нужно учитывать общую мощность ламп, установленных в люстрах, плафонах и т.д.
Дополнительные критерии выбора
Помимо основных параметров, существуют и другие критерии, которые в определенное время могут приобрести решающее значение.
Датчики движения и освещенности выбирается по месту монтажа и способу крепления. Они могут закрепляться на стенах или потолках и быть установленными на кронштейне, как это предусмотрено для корпусных моделей. Все варианты скрытой установки обеспечиваются миниатюрными встраиваемыми устройствами, монтируемыми в специальных углублениях в незаметных местах.
Некоторые датчики обладают дополнительными функциями. Их возможности существенно расширяются за счет встроенного в одном корпусе датчика освещенности. Когда прибор устанавливается на улице или возле окна, то в дневное время его работа не требуется поскольку света и так достаточно. Фотореле может подключаться отдельно или входить в конструкцию датчика движения.
Полезной функцией является защита от домашних животных - собак, кошек и других. При ее наличии ложные срабатывания случаются значительно реже. То же самое можно сказать и о задержке отключения света. Во многих случаях отключение света происходит сразу же после выхода объекта из зоны действия прибора. Это не всегда удобно, поскольку освещение бывает еще нужно. Поэтому наиболее удобными считаются модели не только с задержкой, но и с возможностью ее регулировки.
После приобретения датчика для включения света, его необходимо правильно разместить, обеспечив тем самым его корректную работу. С связи с этим необходимо соблюдать установленные нормы и правила:
- Осветительные приборы не должны располагаться рядом с датчиком.
- То же самое касается кондиционеров и систем отопления, поскольку возможна реакция датчика на воздушные потоки.
- Слишком большая высота установки расширяет зону контроля, но одновременно прибор теряет свою чувствительность.
- На пути датчика не должно быть крупных объектов, заслоняющих обширное пространство.
- В помещениях с большими площадями датчики движения рекомендуется размещать на потолке. Сектор обзора таких устройств должен составлять 360 градусов. При необходимости включения освещения он устанавливается по центру, обеспечивая минимальное количество мертвых зон.
Как подключить
В самом простом варианте подключение датчика выполняется в разрыв проводника фазы, подводимого непосредственно к лампе. Данный способ прекрасно работает в абсолютно темных помещениях, где нет ни одного окна.
В этом случае проводники фазы и нуля заводятся в датчик со стороны входа и подключаются к соответствующим клеммам L и N. На выходе фазный провод идет далее к лампе накаливания, а нулевой проводник соединяется с ближайшим нулем электрической цепи.
При использовании датчика для включения света на улице, дополнительно понадобится или датчик освещенности, работающий в автоматическом режиме. Вместо него на линии может быть установлен отдельный выключатель, включаемый и выключаемый вручную. Таким образом, предотвращается ненужное включение света при наличии нормального естественного освещения.
Подобные дополнительные комбинирующие устройства также устанавливаются в разрыв фазы. Если используется фотореле, его нужно устанавливать перед датчиком движения. За счет этого питание к прибору будет поступать только с наступлением темноты, а днем он находится в выключенном состоянии. Срок службы датчика движения существенно увеличивается, поскольку его ресурс ограничен определенным количеством срабатываний.
Существенным недостатком данных схем является невозможность длительного использования включенного освещения. Свет будет сразу же пропадать после прекращения движения. Этого можно избежать путем параллельного подключения совместно с детектором обычного выключателя. Когда он находится в выключенном положении, будет работать датчик. После включения датчик перестает работать и свет горит на протяжении всего времени до прерывания цепи выключателем.
Настройки и регулировки
Правильная работа датчика для включения света во многом зависит от его настроек.
Для того чтобы он корректно функционировал, необходимо выполнить следующие действия:
- Настройка времени (TIME). Устанавливает временной промежуток, в течение которого свет будет включен от момента последнего обнаруженного передвижения. Это значение может выставляться в диапазоне 1-600 секунд. Для этих целей регулятор устанавливается в нужное положение, в сторону увеличения или уменьшения.
- Настройка срабатываний в соответствии с уровнем освещенности (LUX). Обеспечивает корректную работу датчика в светлое время суток. Порог срабатывания устанавливается самостоятельно с помощью еще одной регулировочной ручки. Как правило, наиболее оптимальное значение подбирается экспериментальным путем.
- Чувствительность к срабатыванию (SENS). Обеспечивает нужную реакцию датчика при наличии движения. Если срабатываний слишком много, чувствительность прибора рекомендуется снизить.
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.
Помещений используют специальный прибор, в состав которого входит датчик освещенности. Такие замеры делаются на производстве и в офиса -, везде, где необходимо соблюдение определенных норм по освещению. На основании произведенных измерений принимают конкретные решения по улучшению данного параметра. Подобные замеры очень важны, так как от этого напрямую зависит здоровье людей, которые долгое время работают в таких помещениях.
Недостаточная освещенность может привести к травматизму или постепенной потери зрения из-за переутомления.
Единицей измерения является Люмен. Кроме датчик освещенности используется в Примером такого использования может служить автоматическое включение или отключение уличного освещения в зависимости от времени суток. Кроме этого, такие датчики широко применяются на производстве, где они участвуют в управлении технологическим процессом. Давайте рассмотрим принцип действия этих устройств на простых примерах.
Основным элементом в таких схемах является фоторезистор, который меняет свое в зависимости от уровня освещенности. Это свойство было замечено у В настоящее время выпускается довольно
большое количество фоторезисторов для самых различных сфер их применения. Основными параметрами таких устройств являются максимальное напряжение, ток и чувствительность самого прибора. Датчик освещенности таким образом состоит из чувствительного к свету элемента, схемы управления и выходного каскада, который управляет реле либо идет на индикацию.
Собрать простое устройство, которое будет управлять уличным освещением, например, частного дома, можно своими силами. Для этого не нужны дефицитные детали - все необходимое можно купить в специализированных магазинах. Несложную схему для изготовления самого устройства можно найти в интернете. Датчик освещенности в этом случае будет располагаться на улице, а лучше всего на крыше дома, чтобы на него
не падала тень. Выходной частью схемы, как правило, являются контакты реле, которые и управляют освещением. Кроме этого, в холодное время суток такое устройство вполне можно использовать для управления отоплением. Как видите, датчик освещенности уличный может выполнять сразу несколько полезных функций. У вас появится умный дом, который сам включит дополнительные батареи ночью.
Современные датчики освещения обладают хорошими характеристиками и надежны в эксплуатации. Встроенная регулировка позволяет настроить наиболее оптимальный режим работы уличного освещения. Дополнительные схемы задержки предотвращают ложное срабатывание устройства. После получения сигнала на включение или отключение освещения произойдет задержка по времени на выполнение этой команды. Выносная чувствительная часть прибора позволяет осуществить режим дистанционного управления. Обычно датчики оборудованы переключателем, с помощью которого можно легко вернуться в режим ручного управления.
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
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.