Разное

Датчик освещенности схема подключения: Схема подключения и монтаж датчика освещенности – СамЭлектрик.ру

Датчик освещенности схема подключения: Схема подключения и монтаж датчика освещенности – СамЭлектрик.ру

Содержание

3 схемы подключения датчика света

Фотореле, датчик света или как его еще называют датчик день-ночь, необходим для автоматического управления светильниками без вашего участия, в зависимости от уровня освещенности.

Стемнело на улице – фонарь сам собой включился. Утром при восходе солнца отключился.

От него же можно запитывать рекламные баннеры и вывески на фасадах домов и магазинов.

Кто-то в этом деле использует реле времени или таймер-розетки. Однако в связи с постоянным изменением продолжительности светового дня, такие девайсы придется постоянно перенастраивать.

Поэтому полноценной альтернативой датчикам света их считать никак нельзя.

Настройка датчика света

Кроме того, у фотореле есть собственная регулировка чувствительности. Вы можете вручную задать тот или иной порог срабатывания.

То есть, будет фонарь срабатывать при полной темноте уже ночью, или вечером, когда только-только начинает смеркаться.

На популярных моделях фотореле от ИЭК ФР-601 и ФР-602 регулятор расположен в основании и поворачивается в диапазоне от “+” до “-”.

Если вы его выкрутите на максимальный “+”, то фотореле будет срабатывать в сумерках или при плохой погоде (небо в тучах). По техническим характеристикам эта регулировка соответствует примерно 50 Люкс.

Если убрать его в крайнее положение на “-”, то датчик сработает только в полной темноте (освещенность 5 Люкс).

Обычно его устанавливают в среднее положение.

Крутилки эти довольно нежные и при чрезмерном усилии легко ломаются. Так что будьте осторожны, в особенности регулируя чувствительность на морозе.

При этом обратите внимание на важный нюанс.

Ошибка №1

Настраивать фотореле следует именно на улице, а не в помещении.

В комплекте с датчиком всегда идет черный пакетик для проверки работоспособности. Накрыли им колпак прибора – реле сработало.

Так вот, у многих моделей чувствительные фотоэлементы, расположенные внутри корпуса, могут реагировать помимо освещенности еще и на ультрафиолет в составе солнечных лучей.

Дома за счет остекления 80% УФ-лучей гасится, а на улице – нет. Поэтому настройка в домашних условиях с созданием искусственного затемнения, может отличаться от реальной уличной настройки.

Когда не хватает диапазона, некоторые применяют смекалку и для дополнительной регулировки используют фольгу. Ею обматывают датчик (полностью или наполовину), и тем самым, добиваются изначально большего значения затемнения.

Схема подключения напрямую

Для подключения датчика света используется трехпроводная схема. Она означает, что вам необходимо подать на прибор полноценные 220В (фазу+ноль), а не только фазу.

Практически такая же схема используется и для датчиков движения. Правда там есть варианты и двухпроводного подключения без ноля.

Куда подключать фазу, а куда ноль? В этом деле можете ориентироваться по цветам.

Обычно один из проводов должен быть синего или зеленого цвета – это ноль.

Два других проводника также отличаются расцветкой. Например, один будет коричневым (черным), другой – красным.

Коричневый – это входная фаза от автомата питания. Третий провод (красный) – это выход на нагрузку. На нем фаза появляется только в момент срабатывания фотореле.

Ее как раз-таки и нужно заводить в светильник.

Заводские провода на датчике коротковаты, поэтому их приходится удлинять. Приготовьте заранее клеммы или гильзы для прессовки.

Наращивание производится кабелем сечением 1,5мм2. Общее соединение всех проводников должно осуществляться в защитной распредкоробке.

Вот как будет выглядеть такая схема подключения напрямую от выключателя расположенного в распредщитке.

Схема подключения через выключатель

Если вы захотите установить еще один промежуточный одноклавишный выключатель, дабы не бегать каждый раз в щитовую для отключения света, то схема соединения проводов фотореле немного изменится:

В распредкоробку будет заходить 4 кабеля. Фаза питания будет поступать по следующей цепочке:

  • автомат в щитовой
  • выключатель света
  • датчик света
  • фонарь

Где устанавливать?

Обратите внимание на место установки фотореле.

Ошибка №2

При любой схеме подключения сам датчик не должен попадать в зону освещения светильника.

Поэтому в 90% случаев фотореле размещают над фонарем.

Если позволяет корпус прожектора, то можно даже закрепить непосредственно на нем.

В противном случае вся схема будет работать некорректно и возможны самопроизвольные срабатывания и моргания.

При этом на кратковременные вспышки, например свет фар от проезжающих машин, реле реагировать не должно, благодаря выставленной на заводе задержке по времени.

Если нет никакой возможности спрятать датчик как можно дальше от светильника, то хотя бы прикройте корпус со стороны фонаря фанерой или другой непрозрачной перегородкой.

Также некорректная работа возможна по истечении длительной эксплуатации. Связано это с тем, что колпачок фотореле постепенно загрязняется и темнеет, пропуская со временем уже другое количество солнечных лучей через себя.

В результате резко меняются пороги срабатывания. Если это обычная грязь и пыль, то проблема легко решается влажной очисткой. А вот когда чернеет от времени пластик, тут уже поможет только замена защитного колпачка или всего прибора целиком.

Еще часто в таких реле сгорает стабилитрон. Это их главное слабое место.

Также при выборе фотореле обращайте внимание на температуру эксплуатации. К примеру, те же ФР-601 хорошо работают до -25С, а потом у них начинаются проблемы.

В этом случае вам опять поможет обычный выключатель света. Только в схеме его нужно подключать иначе, чем рассматривалось выше.

Фаза через него должна проходить напрямую к светильнику. Это своего рода перемычка на тот случай, если датчик не сработал или вышел из строя.

Свет будет зажигаться обычным щелчком выключателя, ровно также, как и все лампочки у вас дома.

Также в паспортных данных таких фотореле указана степень защиты — IP44.

Это означает, что датчики можно спокойно использовать на улице. Они защищены от брызг и капель дождя.

Однако обращайте внимание на правильное расположение прибора.

Ошибка №3

Например, отдельные модели можно устанавливать только вниз «головой»!

У них в защитной крышечке присутствует отверстие, через которое влага запросто может проникать во внутрь устройства.

Работа датчика света наоборот

А если вам для каких-то нужд понадобится, чтобы реле работало в реверсном режиме? Подавало напряжение и включало нагрузку днем, а выключало ночью.

Например, для освещения в сарае с животными, где нет окон. Что делать в этом случае?

Тогда идете в ближайший магазин и покупаете промежуточное реле, у которого один из контактов замыкается, а другой размыкается при срабатывании.

Все что вам нужно будет сделать, это подключать данное промежуточное реле после датчика света по нижеприведенной схеме.

В качестве такого реле может выступать и пускатель с доп.контактами.

Схема подключения через пускатель

Также пускатель понадобится при управлении освещением с мощной нагрузкой. Допустим это не одна лампочка, а полноценные уличные прожекторы или фонари с ДРЛ, ДНаТ или другими мощными источниками света.

Стандартное фотореле от того же IEK ФР-601, рассчитано на подключение нагрузки не более 10А. Это несколько светодиодных прожекторов мощностью около 2кВт.

Хотите больше? Воспользуйтесь следующей схемой с магнитным пускателем.

Его катушка подключается как раз-таки к фотореле, а силовые контакты подают питание на основную линию освещения.

Если вас не устраивает большой габаритный колпак датчика света, который портит весь дизайн фасада здания, воспользуйтесь фотореле с выносным датчиком.

В этом случае основной коммутирующий элемент располагается в щитке и напоминает современный модульный контактор на дин-рейке. Миниатюрный выносной датчик тем временем незаметно прячется под крышей или в любом другом месте.

Схема подключения здесь следующая:

Более расширенный и усовершенствованный вариант:

Внутри прибора по прежнему коммутируется фазный проводник.

Настройка чувствительности может осуществляется потенциометром на передней панели, в зависимости от модели. Вам больше не придется каждый раз подниматься на высоту под козырек дома.

Рассчитаны такие приборы уже на несколько большие токи (25А), чем китайские модели ФР-601.

Выносной датчик можно наращивать проводом до 50 метров. Вы его безболезненно сможете протянуть не только через крышу дома, но и через весь участок.

Схема датчика освещения своими руками. Датчик включения овещения. Классическая схема устройства

Автоматические помощники в электронной начинке автомобиля сегодня охватывают практически все функции его управления. Это в большей мере относится к системам обеспечения безопасности, но с появлением сенсорных чувствительных элементов охват интеллектуальных ассистентов значительно расширился. Так, все популярнее становится датчик света в автомобиле. Что это за устройство? Это своего рода детектор, который фиксирует пороговые значения освещения, при которых оптика может автоматически включаться или отключаться. В более развитых системах датчик также способен отслеживать условия освещенности в промежуточных состояниях, точнее настраивая автомобильное оборудование.

Что представляет собой датчик света?

Устройство датчика можно разделить на две части — это типовая электротехническая инфраструктура, благодаря которой устройство подключается к реле управления оптикой, и чувствительный компонент. Подключение к реле дает возможность датчику оперативно взаимодействовать с автомобильными огнями, своевременно активизируя их функцию. Главный же элемент прибора — это непосредственно детектор в виде фотоэлемента, реагирующего на параметры освещения. Наиболее распространен автономный датчик света в машине. Как работает эта модификация? Ее особенность заключается в независимости от основной электросети. То есть сигнал на реле поступает даже в случае сбоев на магистральной проводке. Разумеется, о гарантии работоспособности данной схемы можно говорить только при условии стабильного функционирования самой оптики и управляющего контроллера.

Принцип работы устройства

В процессе движения автомобиля датчик постоянно контролирует вверенную ему зону, оценивая параметры освещенности. Обычно это элементарная яркость света, на которую и реагируют фотоэлементы. При достижении предельных значений датчик посылает сигнал на вышеупомянутое реле. В свою очередь, контроллер дает команду оптике включиться или, наоборот, отключиться. Важно подчеркнуть, что система действует не только на включение. Такие системы относятся к средствам активной безопасности, поэтому активизация света в темном переулке, к примеру, является ключевой задачей устройства. Но также при фиксации пороговых значений яркости прибор отключает оптику. Стоит отметить и особенности обработки сигнала, который посылает датчик света в автомобиле. Как работает в этой схеме управляющий блок? Изначально микросхема программируется на работу по нескольким каналам, связанным с определенной оптикой — огнями, фарами, «противотуманками» и т. д. Также и датчики отвечают за конкретные зоны, условно связанные с этими каналами. Таким образом, в каждом случае задействуется та или иная группа оптических приборов машины.

Зоны охвата

Базовое разделение предполагает обработку сигналов от двух зон охвата. В первую очередь, это глобальная зона. Она относится к пространству непосредственно у автомобиля. Вторая зона — передняя. Она распространяется на участок дороги перед машиной. Современные модели датчиков способны различать эти зоны, посылая на реле соответствующие сигналы. Казалось бы, если в текущих условиях наблюдается пониженный уровень освещения, то активизироваться должны оптические устройства, соответствующие условиям движения. Но разница как раз заключается в особенностях работы ближних и дальних фар, за которые отвечает датчик света в автомобиле. Что это разделение значит на практике? В условиях отсутствия видимости активизироваться должны дальние фары, а днем — ходовые огни с ближним светом. Однако пограничные состояния между этими условиями освещенности не всегда доступны для фиксации электроникой. Поэтому желательно, чтобы в датчике предусматривалась и возможность отслеживания промежуточных характеристик освещенности.

Настройки датчика

Отчасти задачу разделения пограничных показаний освещенности можно решить с помощью базовых настроек. Как правило, предусматривается два режима эксплуатации устройства:

  • В сумерках. Свет активизируется при наступлении сумерек, когда ночь еще не наступила, но уже наглядно темнеет.
  • Ночью. Датчик включает фары при наступлении полной темноты.

В некоторых конфигурациях предусматривается и конкретное назначение фар, которые при тех или иных условиях включает датчик света в автомобиле. Что это такое с точки зрения обработки сигнала электроникой? Это программные параметры, которые логически обрабатываются в тех или иных условиях. Например, в первом режиме все еще будет работать ближний свет, а во втором — происходит активизация дальних фар.

Специальные версии датчика

Существуют модели датчиков, которые также отвечают за регуляцию света в салоне. В частности, они не просто включают, но и управляют параметрами яркости приборной панели. Собственно, вторая функция и является первостепенной, так как во время движения панель в любом случае работает. Но в таких системах при сильной нагрузке сигналами на реле возможны проблемы. Так, по словам пользователей, датчик света в автомобиле «Киа Рио» грешит некорректным управлением подсветкой той же приборной панели. Например, ночью система вполне оправдано активизирует работу дальнего света, но в салоне подсветка может включаться с максимальной яркостью, что доставляет водителю дискомфорт. Чаще всего подобные проблемы возникают из-за нарушений соединения проводки или ее повреждения — падает сопротивление, в результате чего и сигналы поступают неточные.

Монтаж своими руками

В первую очередь определяются места установки. Их может быть два — или за зеркалом заднего вида в зоне лобового стекла, или же на передней панели — тоже возле лобового стекла. В обоих случаях важно организовать свободное не прикрытое пространство, в котором будет работать датчик света в автомобиле. Своими руками выполнить монтаж несложно — в работе участвуют комплектные крепежные приспособления. В некоторых случаях достаточно выполнить клеевое крепление, а в других — реализовать механическую фиксацию метизами.

Отдельного внимания заслуживает проводка. Кабель желательно как можно короче делать на видимом месте и по возможности сразу от датчика заводить за приборную панель. Селектор станет конечным пунктом, к которому напрямую подсоединяется датчик света в автомобиле. Что это такое в схеме соединения детектора с реле управления? Селектор — это переходное звено, которое выполняет своего рода предобработку сигнала. Он может корректировать его параметры, определять те же каналы групп оптики и устранять помехи.

Заключение

Присутствие автоматического регулятора света вовсе не стоит воспринимать как гарантию безопасности — хоть и в одном аспекте управления. Есть и опасности, которые может нести собой датчик света в автомобиле. Что это значит для автомобилиста? Электроника в виде автоматических ассистентов дает ощущение стороннего контроля, но это впечатление обманчиво. Действительно, в большинстве случаев такие датчики оказываются полезными, но есть также и риск выхода электроники из строя.

И тогда несвоевременное включение фар может обернуться трагедией. Стоит ли из-за этого риска отказываться от датчика света? Пожалуй, нет, но полагаться только на его функцию в управлении оптикой уж точно не следует.

Одним из основных элементов автоматики в уличном освещении, наряду с таймерами и датчиками движения, является фотореле или сумеречное реле. Назначение данного аппарата — автоматическое подключение полезной нагрузки, при наступлении темного времени суток, без участия человека. Это устройство также получило огромную популярность благодаря своей дешевизне, доступности и простоте подключения. В данной статье мы подробно разберем принцип работы сумеречного выключателя и нюансы его подключения, а также расскажем, как сделать фотореле своими руками. Это не отнимет много времени и сил, зато вам будет приятно пользоваться самостоятельно собранным устройством.

Конструкция реле

Основным элементом реле является фотодатчик, в схемах могут применяться , диоды, транзисторы, фотоэлектрические элементы. При изменении освещенности на фотоэлементе соответственно изменяются и его свойства, такие как сопротивление, состояния P-N перехода в диодах и транзисторах, а также напряжения на контактах фоточувствительного элемента. Далее сигнал усиливается и происходит переключение силового элемента, коммутирующего нагрузку. В качестве выходных управляющих элементов используют реле или симисторы.

Почти все покупные элементы собраны по схожему принципу и имеют два входа и два выхода. На вход подается сетевое напряжение 220 Вольт, которое, в зависимости от установленных параметров, появляется и на выходе. Иногда фотореле имеет всего 3 провода. Тогда ноль – общий, на один провод подается фаза, и при нужной освещенности она соединяется с оставшимся проводом.

При необходимо ознакомится с инструкцией, обратить особое внимание на максимальную мощность подключаемой нагрузки, тип ламп освещения (накаливания, газоразрядные, светодиодные лампочки). Важно знать, что реле освещения с тиристорным выходом не смогут работать с энергосберегающими лампами, а также с некоторыми видами из-за конструктивных особенностей. Этот нюанс необходимо учитывать, чтобы не повредить оборудование.

Давайте рассмотрим несколько схем для самостоятельной сборки сумеречного выключателя в домашних условиях. Для примера разберем, как сделать симисторный ночник с фотоэлементом.

Инструкция по сборке

Это самая элементарная схема фотореле из нескольких деталей: симистора Quadrac Q60, опорного резистора R1, и фото элемента ФСК:

При отсутствии света симисторный ключ открывается полностью и лампа в ночнике светит в полный накал. При увеличении освещенности в помещении происходит смещение напряжения на управляющем контакте и меняется яркость светильника, вплоть до полного затухания лампочки.

Обратите внимание, что в схеме присутствует опасное для жизни напряжение. Подключать и тестировать ее необходимо с особой аккуратностью. А готовое устройство обязательно должно быть в диэлектрическом корпусе.

Следующая схема с релейным выходом:

Транзистор VT1 усиливает сигнал с делителя напряжения, который состоит из фоторезистора PR1 и резистора R1. VT2 управляет электромагнитным реле К1, которое может иметь как нормально разомкнутые, так и нормально замкнутые контакты, в зависимости от назначения. Диод VD1 шунтирует импульсы напряжения во время отключения катушки, защищая транзисторы от выхода из строя из-за бросков обратного напряжения. Рассмотрев данную схему, можно обнаружить, что ее часть (выделенная красным) по функционалу близка к готовым сборкам релейного модуля для ардуино.

Слегка переделав схему и дополнив ее одним транзистором и солнечным фотоэлементом от старого калькулятора, был собран прототип сумеречного выключателя — самодельное фотореле на транзисторе. При освещении солнечного элемента PR1, транзистор VT1 открывается и подает сигнал на выходной релейный модуль, который переключает свои контакты, управляя полезной нагрузкой.

В настоящее время в современную квартиру или дом просто необходима установка датчиков движения. Они предназначены для автоматизации системы внутреннего и наружного освещения, это «умное» приспособление, которое включается в цепь освещения при появлении каких-либо движений в районе своего действия, а отключение цепи освещения происходит тогда, когда движущейся объект покинул область действия прибора.

Таким образом включение света происходит лишь тогда, когда это необходимо, и позволяет ощутить комфорт, вам не нужно будет идти, и в темной комнате нащупывать выключатель, все будет происходить автоматически. Такое устройство за счет автоматического включения и выключения освещения, поможет вам сократить затраты электроэнергии до 70 процентов, и мы без особых усилий сможем собрать его своими руками.

Классификация и виды

Устройство датчиков движения и их принцип работы не сложный, и основывается на том что, при появлении перемещающегося объекта в области действия, реле замыкается и подается сигнал на включение источника света.

Они подразделяют по возможности подключения на:

  • Потолочные, подразумевают собой приборы, устанавливающееся на потолке, плитах перекрытия, и детектирующий круговую зону.
  • Угловые и настенные, подразумевается их установка на стенке, и имеют угол обзора 180 градусов и ниже.

Датчики так же подразделяют по возможности установки:

  1. Внешние, для установки вне помещения
  2. Внутренние, для установки внутри помещения

По способу питания их подразделяют на:

  • Проводные – подключаемые к электрической сети;
  • Автономные – с собственным блоком питания.

Современные датчики кроме фотоэлемента оснащают прибором инфракрасного излучения и индикатором освещенности. Принцип работы прибора инфракрасного излучения основан на том что он реагируют на изменяющеюся тепловую среду, а если тепловая среда не изменяется в течении некоторого времени, то тот подает сигнал на отключение света.

Но следует понимать, что такие датчики не нужно ставить вблизи источников тепла, так как изменяющейся тепловой фон поспособствует его ложному срабатыванию. А индикатор освещенности анализирует освещенность помещения и поможет нам избежать включения освещения в светлое время суток, когда нам это не нужно.

Монтаж и подключение

После сборки, необходимо перейти к его монтажу, выбору схемы и электрическому
подключению. Датчики движения должны подключатся через автоматические выключатели либо через предохранители, т.е. цепи питания должны иметь постоянную защиту.

Теперь вам необходимо выбрать схему монтажа датчика, для этого рассмотрим возможные схемы подключения датчика:

  1. Стандартная схема: L — входная фаза, А — выходная фаза с датчика движения на источник света, N — ноль;
  2. Следующая схема подключения применима в тех случаях, когда выходная нагрузка превышает предельное значение. Необходимо добавить в схему контактор с напряжением катушки 220 вольт, или использовать два датчика на одну нагрузку.
  3. Можно использовать схему, включив в ней клавишный выключатель, это позволит нам включать свет вне зависимости от датчика движения, принцип работы этой схемы заключается в том, что мы помимо датчика даем нагрузку на светильник.

После выбора схемы и электрического подключения датчика нам необходимо его проверить и отрегулировать чувствительность, для этого нам следует: Поворотом винта регулировочного сопротивления производится регулировка чувствительности датчика, по часовой стрелке – увеличивается, против часовой стрелки – чувствительность уменьшается, после регулировки необходимо проверить его работу.

Подведем итог всего вышесказанного

Преимущества использования датчиков движения:

  • Экономия электроэнергии;
  • Увеличение ресурса источника освещения;
  • Удобство;
  • Высокая надежность;

Можно применить для обеспечения системы безопасности частной территории, принцип работы заключается в том, что при проникновении в зону действия датчика, включится свет, и что может поспособствовать к испугу нарушителя, и так же привлечет ваше внимание.

Монтаж необходимо производить на высоте приблизительно 2,4 метра, что позволит нам более эффективно использовать светильник.

Выбор места для монтажа необходимо выбирать там, где в зону его видимости не будут попадать ветки деревьев, автомобильные дороги, так как они будут включать свет в моменты, когда вам это не нужно. Монтаж устройства необходимо производить строго в той зоне, где выявление движение должно послужить сигналом на включение света.

Периодически прочищайте сенсор прибора, так как осевшая пыль или другая грязь может негативно сказаться на его работе. При изготовлении датчика своими руками, в качестве излучателя лучше всего поставить лазерную указку.

При вождении автомобиля в темное время суток возникает необходимость хорошего освещения дороги на достаточно длинную дистанцию. Но если по встречной полосе едет автомобиль с включенными фарами, то он ослепляет водителя встречного направления.

Этот эффект ослепления является одной из главных проблем езды в темное время. Для того чтобы избежать ослепления лампочки фар имеют две нити накала, причем вторая расположена так, чтобы свет распространялся вниз и в сторону от уровня глаз водителя встречного автомобиля. На практике, обычно водитель вручную переключает дальний и ближний свет механическим переключателем. Однако это очень неудобно для водителя, особенно в часы пик.

Наш проект “Адаптивная система освещения для автомобилей”(АСО) это умное решение для безопасного и удобного ночного вождения без интенсивного ослепляющего эффекта.

Адаптивная система не требует ручного переключения “ближний/дальний” при приближении встречного автомобиля. Система сама определяет есть ли свет от встречного автомобиля и переключает на ближний свет, а затем, после прохождения мимо, снова на дальний. Пользователь может настроить чувствительность системы.

Отличительные особенности системы

  • Питание от 12 В аккумуляторной батареи автомобиля, с пренебрежительно малым потреблением в ждущем режиме.
  • Надежный и защищенный от атмосферных явлений модуль оптического датчика (фотоэлемент CDS).
  • Независимый регулируемый контроль, для установки параметра“чувствительность определения света”, чтобы избежать ложных срабатываний, вызванных влиянием других источников света, таких как уличные фонари.
  • Дополнительный селекторный выключатель для “ режима автоматической сигнализации”(ASM). В этом режиме фары переходят в пульсирующий режим, т.е. ритмично переключают ближний свет на дальний и наоборот (аналогично тому как водители сигналят светом друг другу).
  • “Режим энергосбережения”- Если схема находится в активном режиме, по умолчанию, фары автоматически выключаются при въезде на хорошо освещенную территорию.

Эффект Трокслера

Исследования д-ра Алана Льюиса, который работает в колледже оптометрии при государственном университете в Биг Рапидс, штат Мичиган, обнаружил, что во время ночного вождения, свет от фар транспортных средств, может стать причиной ослепления.

Даже после окончания воздействия яркого света на сетчатке глаза остается его изображение, что создает слепое пятно. Это явление, известное как эффекта Трокслера, увеличивает время реакции водителя до 1,4 секунды.

Это означает, что, при скорости 60 миль в час (примерно 96.5км/час), водитель проедет 123 фута (37.5 м), прежде чем среагирует на опасность. В обычной ситуации время реакции на изменения в условиях вождения равно 0,5 сек, а расстояние, пройденное до торможения, составляет 41 фут (12.5 м), при той же скорости движения!

Функциональная блок-схема

Схема электрических соединений до переделки

Схема электрических соединений при подключении АСО

Принципиальная электрическая схема

Перечень компонентов

  • Микросхема: NE555 – 1
  • 8-ми контактная панелька для МС – 1
  • Транзистор: BC547 – 1
  • Диод: 1N4007 – 2
  • Резисторы: 100кОм подстроечный – 1; 47кОм 0.25 Вт – 1; 22кОм 0. 25 Вт – 1; 10кОм 0.25Вт– 1; 1кОм 0.25 Вт – 2
  • Конденсаторы: 10мкФ/25В – 1; 100мкФ/25В – 1
  • Светодиоды: 5мм красный и зеленый – 2
  • LDR: фотоэлемент 20мм капсульного типа – 1
  • Реле: 12В постоянного тока – 1
  • Выключатель: переключатель со средней точкой (SPST)– 2

Работа схемы

Схема построена на популярной микросхеме NE555 (IC1). Здесь IC1 включена по схеме автоколебательного мультивибратора запускаемого по триггерному входу (вывод2). Мультивибратор работает на частоте примерно 1.5 Гц (рабочий цикл 75%), которая определяется величиной компонентов R1,R 3и C1. Схема питается от 12В аккумулятора автомобиля.

  • В положении ВКЛ. переключателя S1 напряжение 12В поступает на схему через диод защиты от переполюсовки 1N4007 (D1). Конденсатор C3 (100мкФ/25В) буферный, для повышения стабильности схемы. При отсутствии света, датчик освещенности, состоящий из фотоэлемента (LDR), подстроечного резистора (Р1) и транзистора (Т1) запрещает работу мультивибратора (вывод 4 “сброс”). При этом на выходе IC1 (вывод3) “низкий” уровень сигнала и 12В реле (RL1) не срабатывает. Это состояние идицируется первым светодиодом (LED1). Поскольку нить накала дальнего света фар подключена к “+” через нормально замкнутые контакты реле, то в этом режиме они включены на дальний свет.
  • Когда на датчик освещенности попадает яркий свет, мультивибратор запускается и “высокий” уровень сигнала втягивает реле. Контакты реле переключают фары на ближний свет, до тех пор пока не изменится состояние датчика освещенности. Это состояние идицируется вторым светодиодом (LED2). Переключателем S2 задается режим автоматической сигнализации (ASM). В положении ВКЛ выводы 2 и 6 IC1 соединяются с “землей” и, следовательно, автоколебательный режим мультивибратора отключен. При S2 в положении ВЫКЛ функция ASM включается и начинается быстрое переключение ближний/дальний, пока на датчик освещенности попадает яркий свет от встречного автомобиля.

Примечание

  • Контакты реле RL1 можно соединить параллельно штатным контактам селекторного переключателя ближний/дальний. Также возможна подача +12В на нити накала ближнего и дальнего света через контакты реле.
  • Рекомендуется использовать один 20мм датчик, закрепленный в соответствующей позиции в передней части автомобиля.


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!

Как выбрать и установить фотодатчики освещения

Датчики освещенности

В последнее время для наружного освещения все чаще применяют датчики включения освещения. Ведь они позволяют не только автоматизировать процесс включения освещения, но и позволяют неплохо сэкономить.

При этом стоимость таких датчиков находится на вполне приемлемом уровне, что по заявлению торговых компаний позволяет окупить их буквально в течении года. Поэтому и мы решили более детально рассмотреть данные приборы и дать вам рекомендации по их выбору, установке и подключению.

Содержание

  • Устройство датчика освещенности и рекомендации по их выбору
    • Устройство датчика освещенности
    • Выбор датчиков освещенности
  • Установка и подключение датчиков освещённости
    • Установка датчика освещенности
    • Подключение датчика освещения
  • Вывод

Устройство датчика освещенности и рекомендации по их выбору

Устройство датчика освещенности

Прежде, чем приступать непосредственно к выбору, давайте ознакомимся с устройством и принципом действия датчиков данного типа. Они могут быть выполнены на фоторезисторе или фотодиоде, но принцип действия от этого не меняется.

На фото представлена схема датчика освещенности на фоторезисторе

Итак:

  • Датчики света для уличного освещения для своей нормальной работы должны быть подключены к электрической сети. То есть, на выводы датчика должны быть подведены фаза и ноль. Кроме этого, там есть третий провод, который подает напряжение непосредственно на сеть освещения, но о нем мы поговорим, когда будем подключать наш датчик.
  • Сразу к выводам датчика подключен диодный мост, который преобразует переменное напряжение в постоянное. Кроме того, там установлен конденсатор, который сглаживает постоянное напряжение.
  • Параллельно схеме диодного моста подключается наш фоторезистор с добавочным сопротивлением. Именно на это добавочное сопротивление вы воздействуете, вращая ручку регулятора на корпусе датчика.
  • Сопротивление фоторезистора изменяется в зависимости от уровня освещенности. Чем темнее, тем выше сопротивление нашего фоторезистора. Соответственно выше напряжение на его контактах.
  • При определенном напряжении открывается транзистор, подключенный параллельно нашим сопротивлениям. Благодаря этому образуется цепь на катушку силового реле.
  • Реле срабатывает и замыкает цепь. А благодаря тому, что к контактам этого реле подключены наши провода питания сети освещения, включается свет.
  • При увеличении уровня освещенности датчик ночного освещения размыкает контакты нашего силового реле. Происходит это по причине снижения сопротивления нашего фоторезистора, которое влечет за собой соответственно снижение напряжения и закрытие транзистора. Следствием этого является размыкание цепи, которая питает катушку силового реле.

Выбор датчиков освещенности

Имея общее представление о работе датчика, можно приступать непосредственно к его выбору. Здесь мы советуем вам обратить внимание на некоторые аспекты.

  • Как и любое коммутационное устройство, перед установкой фотодатчик для уличного освещения стоит проверить на соответствие коммутируемой нагрузки. На данный момент на рынке представлены модели с номинальным током в 6 и 10А. Чуть реже встречаются модели на 16 и 25А. Но, честно говоря, я бы не стал доверять этим цифрам и как минимум на один шаг занизил их.

Обратите внимание! Согласно п.6.2.3 ПУЭ , каждая групповая линия должна содержать не более 20 ламп. Если принять мощность каждой лампы в 100Вт, то получается, что датчика в 10А нам будет вполне достаточно. Установка большего количества ламп в одной группе , согласно п.6.3.4 ПУЭ, потребует от вас установки дополнительных автоматических выключателей или предохранителей.

Регулировка уровня освещенности, при которой происходит срабатывание датчика

  • Следующим параметром, на который стоит обратить внимание, является возможность регулирования датчика. Обычно минимальным значением является 2лк. А вот максимальное значение может колебаться. Наиболее распространенными являются значения в 50 и 2000лк. Насколько вам нужна регулировка в широком спектре — решать вам, но я бы напомнил, что возможности регулировки также отражает цена датчика. Поэтому выбор минимального регулирования, по-моему, вполне оправдан.
  • Нельзя забывать и то, что датчик освещенности предназначен для наружной установки. Поэтому защита от влаги и пыли как минимум не будет лишней. Данный параметр указывают цифры после аббревиатуры «IP». Обычно это IP44, но могут быть и более высокие значения.

Обратите внимание! Первая цифра после аббревиатуры «IP» обозначает уровень пылезащищенности. Она может варьировать от 0 до 6. Вторая цифра обозначает влагозащищенность. Она может быть от 0 до 8. Чем выше цифра, тем выше защита.

  • Ну а параметр температуры эксплуатации должен заинтересовать только жителей наиболее северных районов нашей страны. Ведь большинство «буржуйских» приборов может начать «выделываться» при температуре ниже -25⁰С.

Установка и подключение датчиков освещённости

Установить и подключить датчик освещенности своими руками не так уж сложно. Для этого не требуется каких-то особых познаний. И просто следуя рекомендациям нашей инструкции, вы с легкостью выполните все операции.

Установка датчика освещенности

Большинство моделей, представленных на рынке, имеют специальное крепление, которое идет в комплекте с датчиком. Это крепление позволяет легко прикрепить датчик практически в любом месте. Инструкция по установке предъявляет всего несколько требований.

Место установки датчика освещенности

Итак:

  • Датчик освещенности должен устанавливаться на открытой местности. Где он не может быть затенен деревом, строением или другими объектами. Иначе это может привести к его ложной работе.
  • Не забывайте, что датчик освещения ночной прибор. Поэтому не установите его в зоне освещения одного из светильников. Это может привести к его неправильной работе, когда датчик будет давать импульс на включения освещения, а после его включения сразу отключать его.
  • Устанавливайте датчик в месте, доступном для обслуживания. Ведь в зависимости от загрязнения окружающей среды и наличия пыли вам придется периодически протирать его фотоэлемент. И лазить для этого на столб или крышу не очень удобно.

Подключение датчика освещения

Датчик света для уличного освещения и схема подключения его к электросети достаточно проста. Ведь это практически тот же привычный нам выключатель. Единственным отличием является наличие нулевого провода, который необходим для работоспособности прибора.

  • Как мы уже писали выше, обычно датчик имеет три вывода. Один вывод — это нулевой провод, который необходим для работы датчика. Согласно п.1.1.29 ПУЭ, она должна быть обозначена «N» или проводом голубого света. Второй провод — это фаза, приходящая от вводного автомата. Она может быть обозначена как «L». Так же достаточно часто ее обозначают черным проводом. Третий провод — это фазный вывод с датчика, который подключается непосредственно к нагрузке. Он может быть обозначен «L1» «LOAD»или красным цветом провода.

Схема подключения датчика освещенности

  • Используя двухжильный провод, подключаем датчик освещения к нашему автоматическому выключателю, питающему наружное освещение. Подключив датчик, советую сразу проверить его работоспособность и выполнить его регулировку. Срабатывание датчика вы легко определите по появлению напряжения на третьем проводе.
  • Если испытания и настройка прошли успешно, можно снять напряжение с датчика и продолжить подключение. Третий провод делаем питающим нашей сети освещения. После подключения можно подать напряжение и проверить работоспособность всей схемы. Более же подробную информацию по подключению датчиков вы можете посмотреть на видео, представленном на нашем сайте.

Обратите внимание! Сейчас на рынке появились силовые автоматы с возможностью подключения фотоэлемента или, как их называют, датчики освещенности с выносными фотоэлементами. Их подключение выполняется по той же схеме, только подключаете вы не к силовой цепи, а к силовой части датчика.

Вывод

Сейчас датчиками включения освещения по времени суток оборудуется все большее количество сетей наружного освещения. Такие приборы находят применение в сетях подъездного, аварийного освещения.

Теперь вы знаете, что подключить такой датчик не так уж и сложно, и возможно тоже станете «двигателем» прогресса в нашей стране.

Схема подключения датчика освещенности

Современные электронные устройства дополнены большим количеством полезных функций. Среди них следует особо отметить элементы автоматики, выполняющие включение и отключение света в разное время суток. Ключевую роль играет схема подключения датчика освещенности, который известен под названием фотореле, датчика света, сумеречного выключателя и т. д. Датчики представляют собой различные микросхемы, помещенные в компактный пластиковый корпус. Включаемые в общую цепь, обеспечивают экономию электроэнергии за счет эффективного управления светильниками.

Содержание

Особенности конструкции и принцип работы

Стандартное фотореле для включения света имеет самую простую конструкцию. Ее основой служит светочувствительный элемент. Для этих целей применяются фоторезисторы или фотодиоды. Каждый из них обладает способностью к снижению или увеличению внутреннего сопротивления датчика в зависимости от уровня естественного освещения. В результате, напряжение внутри фотореле соответственно понижается или возрастает, а светильник – включается или отключается.

Таким образом, работа датчиков света осуществляется по принципу обычного выключателя с той разницей, что все его действия выполняются автоматически. Величину светового потока, необходимую для срабатывания фотореле можно легко настроить вручную.

Несмотря на разнообразие моделей, конструктивно они похожи друг на друга и имеют много общего. Большинство датчиков выполнено в виде небольшой пластиковой коробочки, устанавливаемой на стену или на корпус светильника. Монтаж не занимает много времени, а использование фотореле ощутимо экономит электричество. Такие устройства очень быстро окупают свою стоимость, их можно настраивать на удобный рабочий режим.

Использование сумеречного выключателя совместно с мощными светильниками предполагает дополнительное включение в цепь магнитного пускателя. Если устанавливается сразу несколько датчиков, в этом случае выполняется их параллельное подключение. Существуют конструкции фотореле с выносным датчиком. Это позволяет размещать осветительные приборы в местах, где полностью отсутствует естественный свет. То есть, светильник с фотореле располагается в темном помещении, а датчик освещенности вынесен наружу.

Разновидности датчиков освещенности

В системах освещения используются различные типы фотореле. В зависимости от условий эксплуатации, их датчик освещенности может быть встроен в основной прибор или вынесен наружу.

Существуют модификации устройств, оборудованные таймерами. Эта функция дает возможность выключать свет в строго установленное время, выставляемое по желанию. Обычно такие приборы используются для отключения декоративных подсветок на прилегающей территории, не нужных в ночное время.

В последнее время все чаще используются так называемые умные устройства – астрономические таймеры. Они обладают собственной памятью, в которую закладываются все необходимые данные по освещению, в том числе время восхода и заката солнца в различных климатических зонах. Во время настройки достаточно установить нужный часовой пояс и прибор самостоятельно выполнит включение или отключение освещения в соответствии с введенными данными.

В наиболее простых ситуациях можно обойтись обыкновенным прибором стандартной конструкции. При необходимости к нему можно всегда подключить и датчик движения и таймер. Это обойдется значительно дешевле, чем использование дорогих навороченных устройств. Когда выходит из строя дорогой прибор, его нужно менять полностью, тогда как в цепи отдельных элементов потребуется замена лишь одного из них.

Выбор места установки

Для того чтобы система освещения нормально работала, необходимо правильно выбрать место установки датчика освещенности.

В первую очередь нужно соблюдать следующие требования:

  • На каждое фотореле или выносной датчик обеспечивается попадание дневного света.
  • Чувствительные элементы должны располагаться как можно дальше от источников искусственного освещения и не реагировать на их включение и выключение.
  • Точно так же нужно свести к минимуму попадание на эти места света автомобильных фар.
  • Наиболее оптимальной высотой установки фотореле считается уровень от 1,8 до 2 м. Такое расстояние позволяет легко выполнять все необходимые регулировки и настройки, не прибегая к использованию табурета или стремянки.
  • При установке фотореле на мощный светильник, лучше всего расположить его сзади, в местах с минимальным попаданием света. В любом случае место установки выбирается там, где меньше всего вероятность засветки.

Основные схемы подключения

Как подключить датчик? Как уже отмечалось, датчик освещённости подключается по такой же схеме, что и обычный выключатель. Он устанавливается в разрыве фазного проводника, который идет на светильник. Основным отличием является нулевой провод, подводимый к датчику и не используемый в стандартных конструкциях выключателей.

В большинстве случаев схема подключения датчика освещенности может быть выполнена в двух вариантах. В первом из них для соединения проводов используется распределительная коробка (рис. 1).

К осветительному прибору напрямую из коробки подводится ноль и заземление, а фазный проводник вначале соединяется с датчиком, а уже потом идет на светильник. Таким образом, к фотореле подводятся два провода – фазный и нулевой, а от него к лампе идет только фаза.

Во втором варианте подключения осуществляются без распределительной коробки (рис. 2), используются лишь соединительные клеммы датчика. То есть к клеммам сумеречного выключателя подводятся фазный, нулевой и заземляющий провода, а затем эти же провода идут к осветительному прибору и лампе. Данный вариант используется чаще всего, поэтому его следует рассмотреть более подробно.

Монтаж и подключение сумеречного выключателя

Установка и подключение датчика освещенности без использования распределительной коробки выполняется в следующей последовательности.

В первую очередь нужно обесточить электрическую сеть, а затем подготовить входной провод питания. Обычно используется проводник с тремя разноцветными жилами: коричневый – фаза, синий – ноль, желто-зеленый – защитное заземление. Общая изоляция снимается на длину, обеспечивающую наиболее удобное подключение. После этого концы проводов зачищаются примерно на 1 см.

Далее выполняется соединение проводов в самом датчике (рис. 1). К клемме L подсоединяется фаза, а к клемме N – ноль. Заземляющий провод подключается к винтовой клемме, расположенной сбоку и специально предназначенной для этой цели. С аналогичных клемм L и N, обозначенных стрелками, проводники уходят непосредственно к светильнику. Защитный провод от этого кабеля помещается в ту же винтовую клемму, что и предыдущий заземляющий проводник.

Фазный и нулевой проводники второго кабеля подключаются к патрону осветительного прибора (рис. 2), а провод желто-зеленого цвета остается не подключенным и отводится в сторону.

Датчики освещения. Виды и устройство. Работа и применение

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.

Перед тем как выбирать датчики освещения, необходимо разобраться с их устройством и принципом работы. Чаще всего они изготавливаются на основе фотодиода, фоторезистора или фототранзистора. 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 энергосберегающих ламп.
  • Для ламп накаливания.
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 класс защиты должен быть не менее, чем IР 44. Это означает защиту датчика от попадания посторонних предметов внутрь размером больше 1 мм, защиту от влаги.

Далее следует обратить внимание на режим эксплуатации по температуре. Нужно выбирать модели, которые способны работать при температуре в вашем регионе.

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 фаза и ноль, а выходит провод фазы на приборы освещения. Нулевой проводник на освещение подключают от шины сети.

Согласно правилам, провода нужно соединять в монтажных коробках. 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 дроссели, то в схему необходимо добавить магнитный пускатель, 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.

Похожие темы:
  • Датчики движения для освещения. Виды и работа. Применение
  • Подключение датчиков движения. Виды и схемы. Работа и особенности
  • Умные лампы. Устройство и виды. Работа и применение
  • Дистанционные выключатели и розетки. Виды и работа. Плюсы и минусы

виды, технические параметры, подключение и настройка

Для повышения привлекательности, безопасности передвижения и снижения криминогенной ситуации на улицах города должна быть установлена функционирующая и надежная система освещения. С другой стороны, уличные фонари используются и для освещения придомовых территорий.

Яркие источники света приводят к существенным затратам электрической энергии, поэтому с целью экономии могут использоваться различные дополнительные устройства. Одним из таковых является датчик света для уличного освещения.

Данное оборудование пользуется огромным спросом среди населения и муниципального управления. Датчики размещаются в системах освещения придомовых территорий, второстепенных городских улиц. Существуют приборы, предназначенные для эксплуатации внутри помещений, рядом с лестницами, проходными дверями. Ниже будут рассмотрены принципы действия, устройства, технические параметры, допустимые схемы установки датчиков света.

Содержание

  • Назначение и сфера применения
  • Основные технические характеристики
  • Виды фотореле
  • Требования к месту установки
  • Возможные схемы подключения фотореле для уличного освещения
  • Подключение и настройка
  • Советы и рекомендации

Назначение и сфера применения

Датчиком света или датчиком движения прибор называется в народе. Специалисты могут именовать его светоконтролирующим выключателем или светочувствительным автоматом. Существуют и другие наименования, включая фотодатчик, сумеречный датчик, датчик дня и ночи и т. д. Во всех случаях имеют в виду одно и то же устройство, при помощи которого происходит автоматическое включение и выключение света с наступлением сумерек и рассвета, соответственно.

Для создания фотореле, являющегося основным компонентом датчика, используются специальные фототранзисторы или фоторезисторы, параметры которых изменяются в зависимости от уровня освещенности. Пока на фотоэлемент падает достаточное количество света, цепь питания остается в разомкнутом состоянии. С наступлением темноты происходят изменения параметров, и при достижении заданного уровня цепь замыкается, что приводит к включению светильников. Чувствительность прибора задается индивидуально.

В утреннее время наблюдается обратный процесс: цепь питания разрывается после регистрации достаточного количества естественного света.

Основные технические характеристики

Существует несколько основных технико-эксплуатационных параметров, на которые следует обращать внимание при выборе датчика света. Первым является напряжение. Датчики могут подключаться к сети переменного тока 220 В или постоянного 12 В. Во втором случае устройства являются менее мощными, но безопасными, питание происходит за счет подключаемого аккумулятора или понижающего транзистора, преобразующего переменное электричество в постоянное.

Следующая важная характеристика – класс защиты от попадания пыли и влаги. Поскольку мы говорим об уличном освещении, то прибор должен иметь надежную защиту – не ниже IP44, что указывает на повышенную герметичность (исключается попадание частиц пыли более 1 мм и брызг воды). Можно выбирать датчики с большим классом защиты, но ниже – нельзя. В доме нужно устанавливать приборы классом защиты от IP23.

Рекомендуем ознакомиться с допустимыми нормами температуры при эксплуатации оборудования (режимом эксплуатации). Нужно делать ставку на такие модели, которые с легкостью перекроют средние показатели плюсовой и минусовой температуры в вашем регионе.

Нужно помнить о мощности фотореле – допустимом количестве подключаемых ламп в зависимости от суммарной мощности. Датчик движения может функционировать и при большей нагрузке, чем задано в технической документации, но все-таки лучшим вариантом станет приобретение устройства с определенным запасом мощности (приблизительно 20 %).

Помимо основных параметров, рекомендуется обращать внимание на ряд дополнительных. Многие устройства имеют свой порог чувствительности (срабатывания). Например, при вероятности выпадения осадков (особенно снега) лучше всего понизить чувствительность оборудования, поскольку отраженный от снежинок свет может восприниматься изделием как рассвет. Это приведет к нежелательным включениям и отключениям устройства в течение коротких временных промежутков. Такое световое шоу будет лишним как на улице города, так и на придомовой территории.

Говоря о чувствительности, нужно искать параметры, определяющие верхнюю и нижнюю границу. Например, для одного датчика диапазон может составлять 5-100, для другого – 10-100 лк.

Чтобы исключить возможные ложные включения или отключения света, нужно настроить задержку срабатывания. К примеру, ночью на фотореле может попасть свет от фар машин, проезжающих мимо. Если установлена минимальная задержка, то это, скорее всего, приведет к отключению света. Достаточно установить задержку на 7-10 секунд, чтобы избежать нежелательной ситуации.

Виды фотореле

Фотореле выпускаются нескольких типов: одни имеют встроенный датчик освещенности, другие оснащены выносным элементом.

Перечислим основные разновидности датчиков света для уличного освещения:

  1. Фотореле со встроенным датчиком движения. Данные устройства подойдут лишь в том случае, если светильники должны включаться только во время нахождения человека в освещаемой области. Например, в туалете, на заднем дворе, у входных ворот и т. д.
  2. Фотореле с таймером. Если нужно добиться того, чтобы свет горел лишь в течение определенного отрезка времени, используйте данную модель. Установите на ней таймер, после чего встроенный датчик автоматически отключит освещение в указанное время. Отличный вариант для декоративной подсветки сада, клумбы, двора.
  3. Астротаймер – усовершенствованное фотореле, в память которого закладываются продвинутые параметры, например, время заката и восхода в зависимости от климатической зоны. Выполняя преднастройку оборудования, вам нужно установить часовой пояс, после чего прибор будет автоматически включать и отключать освещение в нужное время. Стоимость устройства значительно выше обычных фотореле, но оно позволяет исключить возможные засветки и проблемы с выбором места установки.

Если вас интересует только одна из перечисленных функций, то можно пойти другим путем. Например, купить обычное фотореле и последовательно подключить к нему либо датчик движения, либо таймер. Устройство будет выполнять аналогичные функции, но зато можно будет снизить затраты на обустройство системы, ремонт или замену элементов. Дело в том, что при выходе из строя любого элемента, встроенного в фотореле, придется менять все устройство, но если, к примеру, датчик движения подключен отдельно, то достаточно будет заменить только его.

Требования к месту установки

При выборе места для установки фотореле, подключаемого к системе уличного освещения, нужно ориентироваться на следующие требования:

  1. На фотореле или выносной датчик регистрации света при любых условиях должен попадать дневной свет.
  2. Все остальные приборы искусственного освещения, включая фонари, билборды и домашние светильники (свет бьет через окно) должны быть установлены как можно дальше от светового реле, что позволит исключить ложные срабатывания устройства.
  3. Вероятность попадания света от автомобильных фар должна быть минимальной.
  4. Высота монтажа – 1,5-2 м, что позволит настраивать нужные параметры, находясь на земле. В противном случае придется использовать стремянку или обычную лестницу, чтобы добраться до датчика.

Отыскать такое место, которое удовлетворит всем перечисленным требованиям, довольно сложно. Тем не менее, можно воспользоваться маленькими хитростями, облегчающими задачу:

  1. Воспользуйтесь куском пластиковой трубы (желательно черного цвета) длиной 15-20 см с увеличенным диаметром, чтобы оградить фотореле или датчик от света, бьющего из окон или от фонарей. Нижней части нужно задать такой угол, под которым труба будет направлена вверх. То, каким будет данный угол, зависит от места установки и особенностей расположения датчика, но обычно он составляет 30-45 градусов от вертикальной конструкции (стены, столба).
  2. Если фотореле устанавливается на мощном светильнике, то в идеале нужно размещать его позади плафона, куда попадает меньшее количество света.

Рекомендуется устанавливать датчики освещения на западной или восточной стороне дома, что существенно упростит настройку рабочих параметров оборудования. Главное условие – отсутствие расположенных поблизости ярких источников света. Если таковые имеются, то монтировать фотореле нужно на той стороне, где вероятность засветки ниже.

Возможные схемы подключения фотореле для уличного освещения

Итак, определено предназначение и принцип действия фотореле, по сути выполняющего функции автоматического выключателя света. Отсюда следует простая схема подключения: на датчик подается фаза, которая уходит из двух выходов и поступает на светильник или другой осветительный прибор. Поскольку устройство нуждается в питании, то один из контактов является нулевым. Для повышения безопасности при эксплуатации изделия в идеале желательно подключить заземление.

Чтобы понять, какой выбрать датчик, учитывается мощность нагрузки (суммарная мощность источников света, ламп). С повышением мощности оборудования возрастает его стоимость. Чтобы сэкономить, питание в цепи можно подавать через магнитный пускатель. Для этого по-прежнему потребуется фотореле, но в данном случае можно будет использовать устройство малой мощности, поскольку при последовательном подключении учитывается мощность магнитного пускателя, а не самого датчика. На выводы изделия подается желаемая нагрузка.

Если в электрической цепи будут использоваться дополнительные датчики (движения, времени), то они подключаются последовательно после фотореле. Порядок, в котором будут расположены датчики движения и времени, не имеет значения. Если в какой-то момент нужно будет избавиться от этих датчиков, достаточно просто изъять их из схемы, она все равно будет функционировать.

Подключение и настройка

Для начала нужно воспользоваться простой схемой подключения фотореле с силовым блоком и уличного светильника. Размещать датчик желательно в непосредственной близости с осветительным устройством. Каждому изделию прилагается инструкция, описывающая пошаговую установку и подключение. В большинстве случаев реле крепится прямо к столбу с фонарем на высоту не более 3 м.

Наличие выносного датчика не меняет последовательность монтажа. Реле крепится в нужном месте таким образом, чтобы на него падали солнечные лучи, и никакие другие объекты не становились между солнцем и изделием. Блок подключается внутри помещения рядом с электросиловой. В идеале нужно использовать устройства, которые способны самостоятельно регулировать рабочие характеристики. Впрочем, большинство моделей оснащены обычными механическими тумблерами, настраивающими порог световой чувствительности.

На корпусе качественного изделия обязательно имеются указатели, упрощающие процесс подключения и регулировки прибора. При вращении тумблера в сторону возрастания фотореле будет срабатывать быстрее и с наступлением сумерек включит фонарь. Если тумблер повернуть в другом направлении, то порог чувствительности уменьшится, что может привести к включению света только с наступлением полной темноты.

Фотореле можно собрать самостоятельно, причем сделать это довольно просто. Чтобы изделие было компактным, нужно исключить применение габаритных элементов. Не стоит брать эмиттерный повторитель в сборе, лучше всего сконструировать его из двух транзисторов для повышения входного тока.

Крепление фотоэлектрического датчика

Некоторые большие фотоэлектрические датчики имеют отверстия в корпусе датчика, которые можно использовать для крепления датчика, а для некоторых меньших фотоэлектрических датчиков требуется какой-либо кронштейн, чтобы удерживать их на месте.

Вы можете купить готовые кронштейны для установки этих датчиков, и эти кронштейны могут быть регулируемыми или нерегулируемыми.

Применение фотоэлектрического датчика

Ленточный конвейер, транспортирующий пустую коробку, будет использоваться для объяснения того, как настроить каждый датчик. На конвейере ниже датчик активирует пускатель двигателя для запуска или остановки двигателя. Мы также поговорим об устранении неполадок с этими фотоэлектрическими датчиками.

Проводка фотоэлектрического датчика

Сначала мы покажем вам, как подключить излучатель фотоэлектрического датчика на пересечение луча. Датчики на пересечение луча имеют два отдельных устройства, одно из которых называется излучателем, а другое — приемником.

Излучатель — это то, что посылает свет, а приемник — это то, что улавливает свет.

Оба этих сенсорных устройства должны быть подключены к источнику постоянного тока 24 В. Приемник также будет подключен к 24-вольтовой катушке стартера двигателя постоянного тока.

В целях безопасности убедитесь, что питание отключено, прежде чем подключать какие-либо провода.

Чтобы подключить эмиттер датчика пересечения луча к источнику постоянного тока 24 В, подключите коричневый провод к положительному напряжению 24 В постоянного тока, а синий провод — к отрицательному напряжению 24 В постоянного тока, как показано на рисунке ниже. Теперь эмиттер подключен и готов к использованию.

Провода приемника на пересечение луча, рефлекторного датчика и диффузного датчика подключаются к ленточному конвейеру одинаковым образом.

Итак, чтобы подключить питание 24 В постоянного тока к любому из этих трех датчиков, подключите коричневый провод к положительному напряжению 24 В постоянного тока, а синий провод — к отрицательному напряжению 24 В постоянного тока.

Теперь подключите черный провод выхода датчика к катушке стартера двигателя постоянного тока на 24 В, чтобы завершить соединения проводов. Теперь, когда подключение проводов датчика завершено, вы можете снова включить питание.

1) Электропроводка фотоэлектрического датчика на пересечение луча

Теперь мы покажем вам, как установить эти три датчика на конвейер, начиная с датчика на пересечение луча. Как вы можете видеть на рисунке ниже, мы используем готовый регулируемый кронштейн для всех трех датчиков, чтобы упростить установку и наведение датчиков.

При использовании датчика на пересечение луча используйте поверочную линейку, чтобы выровнять и установить излучатель и приемник так, чтобы они располагались прямо поперек конвейерной ленты друг от друга.

При необходимости отрегулируйте датчик и затяните все, чтобы зафиксировать датчик на месте.

Для проверки выравнивания заблокируйте и разблокируйте датчик рукой, чтобы убедиться, что индикатор датчика загорается и выключается. Теперь фотоэлектрический датчик на пересечение луча готов к тестированию.

Для работы световозвращающего датчика требуется отражатель. Используйте поверочную линейку, чтобы выровнять и установить датчик и отражатель так, чтобы они располагались прямо поперек конвейерной ленты друг от друга.

При необходимости отрегулируйте датчик и затяните все, чтобы зафиксировать датчик и отражатель на месте.

Для проверки выравнивания заблокируйте и разблокируйте датчик рукой, чтобы убедиться, что индикатор датчика загорается и выключается. Теперь световозвращающий фотоэлектрический датчик готов к тестированию.

2) Электропроводка световозвращающего фотоэлектрического датчика

Для работы световозвращающего датчика требуется отражатель. Используйте поверочную линейку, чтобы выровнять и установить датчик и отражатель так, чтобы они располагались прямо поперек конвейерной ленты друг от друга.

При необходимости отрегулируйте датчик и затяните все, чтобы зафиксировать датчик и отражатель на месте.

Для проверки выравнивания заблокируйте и разблокируйте датчик рукой, чтобы убедиться, что индикатор датчика загорается и выключается. Теперь световозвращающий фотоэлектрический датчик готов к тестированию.

3) Электропроводка рассеянного фотоэлектрического датчика

Чтобы установить рассеянный фотоэлектрический датчик, поместите пустую коробку на конвейер в том месте, где вы хотите, чтобы он остановился, как показано на рисунке ниже. Установите датчик на переднем крае коробки, отрегулируйте и затяните все.

Рассеивающие датчики имеют винт регулировки чувствительности. Если чувствительность установлена ​​слишком высокой, датчик может оставаться включенным все время. Если чувствительность установлена ​​на низкий уровень, он может не включиться.

Чтобы установить чувствительность для этого ленточного конвейера, поместите коробку перед датчиком в середине ленты конвейера. Отрегулируйте чувствительность до тех пор, пока индикатор датчика не загорится, когда коробка находится в этом положении.

Блокируйте и разблокируйте датчик с коробкой в ​​разных положениях, чтобы увидеть, включается и выключается ли датчик, и это также перепроверит настройку чувствительности. Рассеянный датчик теперь готов к использованию.

Поиск и устранение неисправностей фотоэлектрических датчиков

Для проверки этих датчиков мы поместим пустую коробку на конвейерную ленту и запустим конвейер. Если фотоэлектрический датчик настроен правильно, коробка подъедет к датчику, а затем отключит двигатель конвейера, когда он заблокирует датчик.

Если фотоэлектрический датчик работает неправильно, двигатель конвейера может не запуститься, он может работать только при блокировке датчика или может не выключиться.

A) Конвейер не запускается

Если конвейер не запускается, возможно, датчик необходимо отрегулировать или он загрязнен.

1) Очистите линзу датчика и проверьте выравнивание, заблокировав датчик и наблюдая за световым индикатором датчика, чтобы убедиться, что он гаснет и загорается. Если свет выключается и снова загорается, датчик выровнен.

2) Если свет не выключается и не включается, отрегулируйте датчик так, чтобы излучатель и приемник были совмещены.

3) Если конвейер по-прежнему не запускается, проверьте пускатель двигателя и снова заблокируйте датчик. Если датчик работает правильно, вы должны услышать, как замыкаются контакты пускателя двигателя, когда датчик блокируется.

4) Если контакты пускателя двигателя не замыкаются, датчик или кабель датчика неисправен и его необходимо заменить.

B) Двигатель работает только при заблокированном датчике

Если двигатель работает только при заблокированном датчике, вероятно, он находится в режиме затемнения. Переведите переключатель режимов в режим освещения, чтобы исправить эту проблему.

Некоторые фотоэлектрические датчики имеют переключатель режимов включения и выключения. Режим включения означает, что выход датчика включается, когда приемник видит свет излучателя.

Темный режим означает, что выход датчика включается, когда приемник не видит свет излучателя.

C) Двигатель конвейера продолжает работать

Если двигатель конвейера продолжает работать,

1) датчик может быть смещен и находится в темном режиме,

2) датчик или кабель датчика могут быть плохой и требует замены.

Резюме

В обзоре, прочитав эту статью, вы узнали о трех основных типах фотоэлектрических датчиков: сквозной, рефлекторный и рассеянный; Как подключить провода этих датчиков и как настроить их на ленточном конвейере. Вы также узнали, как устранять неисправности этих фотоэлектрических датчиков.

Пожалуйста, дайте нам знать, если у вас есть какие-либо вопросы о подключении или настройке фотоэлектрических датчиков постоянного тока 24 В в комментариях ниже, и мы свяжемся с вами менее чем через 24 часа.

У вас есть друг, клиент или коллега, которым может пригодиться эта информация? Пожалуйста, поделитесь этой статьей.

Фотодатчик глаза | Как подключить фотоэлектрический датчик к ПЛК CompactLogix Allen Bradley

Датчик фотоглазка Введение

Фотоглазок — это одно из самых основных полевых устройств в производственной среде. Такие датчики обычно отправляют сигнал ВКЛ или ВЫКЛ обратно на вход ПЛК и используются в различных приложениях автоматизации производства. Такие приложения включают наличие продукта, наличие функции безопасности, системный уровень и многое другое.

Для инженера систем управления, техника, электрика или оператора важно знать основы работы с фотоэлектрическими датчиками, понимать основы, как их подключать, как подключать к различным ПЛК и полевым устройствам и, наконец, как устранять неисправности их.

Основы работы датчика фотоглаза

Фотоглаз излучает инфракрасный сигнал и улавливает отраженный от него сигнал . В зависимости от того, что находится перед датчиком, а также от параметров устройства, он может включаться или выключаться. В дополнение к одиночному лучу некоторые фотоглазки комбинируются с отражателем поперек цели. Это позволяет более точное обнаружение и меньше ошибочных триггеров, вызванных внешней средой.

Как упоминалось ранее, фотоглазки — это устройства ввода в контроллер, ПЛК или удаленный модуль ввода-вывода . Они бывают разных электрических конфигураций. Как правило, им требуется подключение к источнику напряжения, заземлению и возврату одной точки, которая будет посылать сигнал ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ в зависимости от состояния. Мы рассмотрим точную проводку датчика ниже.

Распространенные типы фотоэлектрических датчиков

На рынке представлено три основных типа фотоэлектрических датчиков. Важно понимать различия, которые делают их уникальными и какие из них применимы для конкретного проекта. Как правило, для приложения может потребоваться датчик определенного типа или может быть достаточно любого типа.

Отражающий фотоглазок

Самый экономичный датчик будет содержать излучатель и приемник в одном корпусе. Отражающий фотоглаз излучает инфракрасный сигнал и фиксирует его, когда перед ним находится объект. Как только объект отражает сигнал, устанавливается фотоэлемент, и сигнал отправляется обратно в программируемый логический контроллер.

Световозвращающий фотоглазок

Световозвращающий фотоглазок

Для светоотражающего фотоглазка потребуется дополнительный компонент: отражатель . Этот отражатель помещается непосредственно в луч датчика и отражает его обратно к приемнику. Рефлектор покрыт специальной краской, которая будет отражать только сигнал датчика. Другими словами, пока между датчиком и отражателем нет объекта, датчик будет принимать обратный сигнал. Когда луч блокируется объектом, датчик сообщает об альтернативном состоянии. Преимущество рефлекторного датчика в том, что он очень надежен. Кроме того, легко определить наличие проблемы в системе, поскольку датчик не вернется в нормальное состояние, если отражатель больше не находится на месте. Недостатком этого типа датчиков является более высокая стоимость и необходимость установки обоих устройств напротив друг друга.

Фотоглазок на пересечение луча

Третий тип фотоглазка — на пересечение луча. Этот тип датчика поставляется в двух устройствах; один излучатель, а другой приемник . Они размещаются в противоположных местах, и луч проходит от одного к другому. Объект, проходящий через луч, заставит датчик переключиться в противоположное состояние. Преимущество этой установки, как и световозвращающей, заключается в том, что она гораздо более надежна, чем отражающий фотоглазок. Тем не менее, этот макет дорого стоит и требует дополнительных размышлений, когда речь идет об оборудовании .

Существуют типы датчиков на пересечение луча, которые содержат излучатель и приемник в одном устройстве, расположенные друг напротив друга. Эта настройка обеспечивает надежный способ обнаружения объекта, но может подходить только для приложений с заданными размерами.

Пример фотоглазка — SICK WL12-3P2431

WL12-3P2431 — отличный недорогой фотоглазок от SICK. Датчик сопряжен со светоотражателем и оснащен потенциометром, который будет регулировать чувствительность устройства.

SICK WL12-3P2431 Инструкции по подключению фоторелейных рамок

SICK WL12-3P2431 Инструкции по подключению фоторелейных рамок

Документацию по инструкциям по установке можно найти на веб-сайте производителя. Однако связь может быть неочевидной. Давайте подробно обсудим четыре контакта этого конкретного датчика.

Шаг 1 — Схема подключения фотоглазка

Стандартом промышленной автоматизации является подключение 4-проводного разъема M12 к полевым устройствам . 4-контактный штекер M12 (стандартный) разбивается следующим образом:

SICK WL12-3P2431 Фотосхема проводки
  1. Коричневый — 24 В постоянного тока от источника питания
  2. Белый — сигнал 1
  3. Синий — 0 В постоянного тока (земля) от источника питания
  4. Черный — сигнал 2

даташит датчика, проводка стандартная для фотоглазка SICK WL12-3P2431. На схеме ниже показано, что определяет проводку.

Шаг 2. Требования к питанию устройства

Датчик может питаться от источника питания, соответствующего требованиям к питанию, указанным производителем. В случае фотоэлемента SICK WL12-3P2431 напряжение питания должно находиться в диапазоне от 10 до 30 В постоянного тока. Кроме того, датчик потребляет до 30 мА тока.

Шаг 3. Характеристики выхода PNP/NPN

Фотоэлемент SICK WL12-3P2431 имеет коммутационный выход PNP . Это означает, что вход, к которому будет подключен датчик, должен быть входящего типа. Существует три типа выходов датчиков, с которыми должен быть знаком пользователь: контактный, PNP и NPN. Контактный выход будет замыкать или размыкать входной сигнал и будет гибким в зависимости от типа сигнала, подаваемого на датчик. Компромисс заключается в том, что механический контакт намного медленнее, чем твердотельный выход. Для вариантов PNP и NPN потребуются входные данные типа приемника и источника соответственно. Несоответствие выхода датчика и входа не позволит устройству функционировать должным образом.

В приведенном ниже примере показана схема подключения фотоглазка SICK с использованием источника питания Allen Bradley 1606-XLE и программируемого логического контроллера CompactLogix L16ER. Контроллер оснащен встроенным вводом-выводом, который позволяет подключать датчик напрямую к контроллеру без необходимости в дополнительном оборудовании. Как только сигналы передаются на контроллер, программист ПЛК увидит состояние датчика в локальных точках ввода.

Заключение


Фотоэлемент или фотоэлектрический датчик наиболее распространенное полевое устройство в промышленной автоматизации . Эти датчики используются для обнаружения промышленных объектов, состояния механических объектов, устройств безопасности и многого другого. Тремя наиболее распространенными типами фотодатчиков являются датчики на пересечение луча, отражающие и рефлекторные. Каждый тип имеет назначение и тип применения. Однако они различаются по стоимости, а также требованиям к установке, которые обычно ограничивают применение.

Фотоглазок SICK WL12-3P2431 — отличный пример базового датчика ON/OFF PNP. Схема подключения определяет стандартную конфигурацию, которая требует наличия сигналов +24 В постоянного тока и заземления для питания. Датчик имеет два выхода, которые могут быть связаны с входом программируемого логического контроллера стокового типа.

Установка удаленного датчика движения для освещения (сделай сам)

Обновлено: 23 января 2020 г.

Подключите удаленный датчик для управления осветительными приборами в любом месте дома.

Следующий проект›

Семейный мастер на все руки

Дистанционный датчик автоматически освещает темные тротуары и дворы. И он будет управлять любым осветительным прибором. В этой статье мы покажем вам, как установить удаленный датчик движения на наружное освещение.

By the DIY experts of The Family Handyman Magazine

Time
A full day
Complexity
Intermediate
Cost
$51–100

Step 1: Getting started

A gangly- Прожектор с детектором движения хорош для отпугивания злоумышленника на заднем дворе, но он не очень хорошо смотрится в вашем доме. Детектор движения удаленного типа является лучшим выбором. Вы можете подключить его к любому типу декоративных приспособлений — даже к существующим — и незаметно установить сбоку.

В этой статье показано, как установить и подключить дистанционный датчик к новым или существующим светильникам. Подключение немного сложнее, чем в большинстве электрических проектов, но даже новичок может справиться с этим, следуя схемам подключения, которые мы предоставляем. Мы не будем подробно описывать самые основные аспекты электромонтажных работ, поэтому вам может потребоваться дополнительное чтение.

Подайте заявление на получение разрешения на электроснабжение в местный отдел инспекции, чтобы инспектор мог проверить вашу работу. Самой сложной частью этого проекта может быть прокладка проводов, соединяющих датчик с осветительными приборами.

В некоторых случаях можно «ловить» провода сквозь готовые стены. Но во многих случаях этот проект практичен только там, где у вас есть открытые шпильки, например, в недостроенном гараже (как мы показываем) или во время крупного проекта реконструкции. Если вам не подходит новая проводка, рассмотрите датчики, которые дают аналогичные результаты, но с небольшой переделкой проводки или без нее.

Выбор датчика

Домашние центры и хозяйственные магазины продают датчики движения (20 долларов США), которые выглядят как те, что установлены на прожекторах. Обычно они маркируются как «запасные» датчики для прожекторов, но вы можете прикрепить один из них к монтажной пластине и использовать в качестве удаленного датчика.

Прежде чем купить датчик на замену, просуммируйте номинальную мощность приборов, которыми он будет управлять. Мощность датчика должна быть не меньше общей мощности приборов. Например, если у вас есть два светильника, каждый из которых рассчитан на лампочку мощностью 100 Вт, датчик должен быть рассчитан на мощность не менее 200 Вт.

Шаг 2. Установите соединительные коробки

Фото 1. Вырежьте отверстия для соединительных коробок

Вырежьте отверстия для соединительных коробок. На штукатурке просверлите ряд отверстий по периметру, выломайте штукатурку долотом, а затем вырежьте обшивку электролобзиком.

Фото 2: Закрепите распределительные коробки на месте

Установите распределительные коробки так, чтобы они были на одном уровне с внешней поверхностью стены. Попросите помощника снаружи расположить коробку, пока вы ее закрепляете.

Для датчика и каждого светильника требуются электрические коробки, вмонтированные в стену (рис. A). Вы также можете перемонтировать коробки в существующих светильниках. Выбрать место для датчика движения несложно: ознакомьтесь с указаниями производителя по дальности обзора и разместите его там, где он сможет «видеть» посетителей или злоумышленников, приближающихся к вашему дому. Как правило, датчик лучше всего обнаруживает движение, если вы поместите его на высоте от 6 до 10 футов над уровнем земли.

Датчик, который мы использовали, может быть установлен на круглой или прямоугольной коробке. Если внутренние стены без отделки, купите ящики, закрепленные на регулируемой штанге (Фото 2). Такая конструкция позволяет расположить коробку в любом месте между шпильками. Если стена закрыта, используйте коробки для «реконструкции», которые крепятся к сайдингу и обшивке стены и улавливают кабель.

Поднесите коробку к стене и обведите ее карандашом. Не ставьте коробку прямо на стойку или другой каркас. С кирпичом или штукатуркой используйте 1/4 дюйма. сверло по каменной кладке, чтобы просверлить ряд отверстий по всему кругу. Затем выломайте середину стамеской (фото 1). На штукатурке вам придется разрезать открытую металлическую сетку ножницами. Вырежьте обшивку за штукатуркой электролобзиком.

Если у вас широкий сайдинг из дерева, цементной плиты или ДВП, вырежьте отверстие в центре доски, чтобы можно было установить приспособление на плоской поверхности. Если у вас есть виниловый сайдинг или ряды сайдинга, которые слишком узкие, чтобы обеспечить плоскую монтажную поверхность, вам понадобится монтажный блок, который подходит по краям внахлест. Пластиковые блоки доступны в домашних центрах. Чтобы вырезать отверстие в любом типе сайдинга, просверлите 3/8 дюйма. просверлите отверстие в стене, а затем вырежьте круг лобзиком.

Рисунок A: Новые соединительные коробки и кабель

Для датчика и каждого светильника требуются электрические коробки, установленные в стене.

Шаг 3: Варианты проводки

Прежде чем проложить электрический кабель к распределительным коробкам, вы должны определить, как вы будете подключать свою систему. Здесь мы показываем простейший метод: подача питания от распределительной коробки и прокладка кабелей к датчику, а затем к осветительным приборам (рис. B). Вы также можете проложить кабель к приспособлению, а затем к датчику (рис. C). Но детали кабеля и подключения будут немного отличаться.

Просто выберите метод, который облегчит прокладку кабеля. Если ваш датчик будет расположен рядом с выключателем, вам, вероятно, лучше всего подойдет метод, показанный на рисунке B. Если осветительная арматура находится ближе к выключателю, вероятно, лучше всего подойдет метод, показанный на рисунке C. Обе иллюстрации включают дополнительные светильники. Если у вас есть один свет, просто удалите проводку, которая питает второй светильник. Ваша система должна иметь выключатель, который может отключить питание датчика и осветительных приборов. Мы использовали существующий переключатель в существующей распределительной коробке; вам может понадобиться добавить коробку и переключатель.

При любом методе вы можете добавить столько приборов, сколько захотите, пока не превысите номинальную мощность датчика. Коробки должны быть определенного минимального размера, чтобы вместить провода. 16-куб.-в. Коробка подходит для всех показанных здесь конфигураций проводки.

Рисунок B: Датчик между выключателем и освещением

Прокладка кабелей от существующего выключателя к датчику, а затем к осветительным приборам — это самый простой способ подключения вашей системы.

Рисунок C: Датчик между индикаторами

Прокладка кабеля к светильнику, а затем к датчику — лучший выбор, если светильник находится рядом с выключателем.

Шаг 4: Проложите кабель к коробкам

Фото 3: Проложите кабель к распределительным коробкам

Сверло 5/8 дюйма. отверстия в центре каркаса стены, чтобы создать путь для кабеля. Затем проложите кабель между распределительными коробками. Закрепите кабель на раме пластиковыми скобами.

Фото 4. Вставьте провода в коробки

Зачистите 12 дюймов оболочки кабеля и введите провода в коробку. Если в коробку входят два или три кабеля, пометьте провода малярной лентой и маркером, чтобы избежать путаницы.

После того, как вы определили, как будете подключать систему, проложите электрический кабель между распределительными коробками (фото 3 и 4). Во-первых, посмотрите на существующий кабель, который вы будете использовать для питания датчика и освещения. На пластиковой оболочке кабеля вы найдете одну из следующих цифр: 14/2, 14/3, 12/2 или 12/3. Первая цифра (12 или 14) указывает на сечение провода.

Во втором указано количество проводов в кабеле (плюс оголенный провод заземления). Обязательно купите кабель того же калибра, что и существующий кабель. Если вы планируете следовать рисунку C, вам понадобится кабель с двумя проводами и кабель с тремя проводами.

Отойдите и потратьте несколько минут, чтобы спланировать пути кабелей. Кратчайший путь не всегда лучший. Избегайте путей, которые заставят вас сверлить отверстия в труднодоступных местах или через тяжелые элементы каркаса. В недостроенном гараже протяните провод высоко в стенах или вдоль стропил, где вероятность его повреждения меньше.

Если вам нужно просверлить всего несколько отверстий, недорогой 5/8-дюйм. лопатка работает нормально. Но если вам нужно много сверлить, купите буровое долото. Винт на конце сверла обеспечивает более быстрое бурение с гораздо меньшей нагрузкой. Когда вы проложили путь для кабеля, протяните кабель от коробки к коробке, а затем прикрепите кабель к раме с помощью пластиковых скоб. Поместите скобы в пределах 8 дюймов от каждой коробки и на расстоянии не более 4 футов 6 дюймов друг от друга.

Шаг 5. Подсоедините датчик и лампы

Фото 5. Подсоедините датчик и приспособления

Подсоедините датчик и приспособления, как показано на схемах подключения. Повесьте светильники на оставшийся кусок провода, пока будете выполнять соединения.

Фото 6: Отрегулируйте настройки датчика

Отрегулируйте чувствительность и «время включения» датчика в соответствии с инструкциями производителя.

Когда все кабели на месте, можно подключать датчик и крепления (Фото 5). Заманчиво пройтись по этой части проекта, чтобы увидеть результаты своей работы. Но не торопитесь. При одном неправильном подключении ваша система не будет работать. И найти, где вы ошиблись, проблема.

Если вы подключаетесь к существующим проводам, отрежьте старые оголенные концы и снимите изоляцию, чтобы открыть свежий провод для новых соединений. Выполнив все подключения, включите питание и установите датчик в «тестовый» режим, чтобы убедиться, что система работает правильно. Затем наведите и отрегулируйте датчик (фото 6).

Осторожно: Отключите питание на панели главного выключателя, прежде чем снимать крышку распределительной коробки, которую вы собираетесь использовать в качестве источника питания. Затем проверьте провода внутри с помощью детектора напряжения, чтобы убедиться, что питание отключено.

Энергосберегающие лампы и датчики

Энергосберегающие компактные люминесцентные (CF) лампы, предназначенные для наружного использования, становятся все более популярными и экономичными. К сожалению, большинство датчиков движения не предназначены для работы с CF. Некоторые датчики прямо на упаковке сообщают, работают ли они с CF. С другими датчиками вы должны проверить номинальную мощность в спецификациях. Если в номинальной мощности указано «лампа накаливания», но не упоминается «флуоресцентное», предположим, что он не будет работать с CF. Показанный здесь датчик Tuff Dome совместим с CF.

Датчики, не требующие новой проводки

Встроенные датчики
Некоторые наружные светильники имеют встроенный датчик. Эти декоративные лампы работают как прожекторные датчики движения, но выглядят более стильно. Как и любой другой светильник, их установка занимает всего несколько минут. Они не предназначены для управления другими осветительными приборами и доступны в ограниченном диапазоне стилей.

Светильники с беспроводным датчиком движения
Беспроводной датчик работает как пульт дистанционного управления для открывания гаражных ворот. Он посылает радиосигнал на приемник, который включает свет. Для управления существующими светильниками не требуется проводка. Просто вкрутите приемник в розетку и установите датчик в любом месте. Однако у этой системы есть некоторые ограничения. Для датчика требуются батарейки, которые вам придется менять каждые несколько месяцев. В редких случаях радиосигнал не может достичь приемника из-за помех или блокировки. Наконец, абажур или шар на вашем светильнике должен быть достаточно большим, чтобы вместить приемник вместе с лампочкой.

Необходимые инструменты для этого проекта

Подготовьте необходимые инструменты для этого проекта «Сделай сам» перед началом — вы сэкономите время и нервы.

  • 4-in-1 screwdriver
  • Corded drill
  • Drill bit set
  • Extension cord
  • Jigsaw
  • Non-contact voltage tester
  • Safety glasses
  • Stepladder
  • Utility knife
  • Wire stripper/cutter

Молоток и зубило также понадобятся при установке распределительных коробок в кирпичном или оштукатуренном сайдинге.

Необходимые материалы для этого проекта

Избегайте походов за покупками в последнюю минуту, подготовив все материалы заранее. Вот список.

  • Кабель 14-2
  • Соединительные коробки
  • Датчик движения

Вам также может понадобиться кабель 14-3, в зависимости от схемы подключения вашей системы.

Первоначально опубликовано: 28 августа 2019 г.

Похожие проекты

Популярные обучающие видео

Датчик освещенности

— принципиальная схема, принцип работы и применение

Управление уличным освещением, создание цепи датчика освещенности, наружное освещение, несколько бытовых приборов и т. д. обычно обслуживаются и управляются вручную несколько раз. Это не только рискованно, но и приводит к растрате энергии из-за небрежности персонала или необычных обстоятельств при включении и выключении этих электроприборов. Следовательно, (исходя из требования) мы можем использовать схему датчика освещенности для автоматического переключения нагрузок в зависимости от интенсивности дневного света с помощью датчика освещенности. В этой статье мы кратко обсудим, как сделать схему датчика освещенности и как она работает.

Что такое датчик?

Прежде чем перейти к изучению датчика освещенности, прежде всего, мы должны знать, что такое датчик. Датчик — это устройство, которое используется для обнаружения изменений в количествах или событиях и получения соответствующих выходных данных.

Различные типы датчиков

Существуют различные типы датчиков, такие как датчики освещенности, датчик температуры, датчик влажности, датчик давления, датчик огня, ультразвуковые датчики, ИК-датчик, сенсорный датчик и так далее.

Что такое цепь датчика освещенности?

Цепь датчика освещенности представляет собой простую электрическую цепь, которую можно использовать для автоматического управления (включения и выключения) электроприборов, таких как освещение, вентиляторы, охладители, кондиционеры, уличные фонари и т. д. Используя эту схему датчика освещенности, мы можем исключить ручное переключение, поскольку нагрузками можно управлять автоматически в зависимости от интенсивности дневного света. Следовательно, мы можем описать его как автоматический датчик освещенности.

Схема датчика освещенности помогает избежать ручного управления уличными фонарями, установленными на автомагистралях, что является рискованным, а также приводит к перерасходу электроэнергии. Цепь датчика света состоит из основных электрических и электронных компонентов, таких как датчик света, пара Дарлингтона и реле. Чтобы понять работу схемы датчика освещенности, мы должны кратко ознакомиться с компонентами, используемыми при разработке схемы датчика освещенности.

Световой датчик

Доступны различные типы световых датчиков, такие как фоторезисторы, фотодиоды, фотогальванические элементы, фотоэлементы, фотоумножители, фототранзисторы, устройства с зарядовой связью и т.д. Но LDR (светозависимый резистор или фоторезистор) используется в качестве датчика света в этой схеме датчика света. Эти датчики LDR являются пассивными и не производят никакой электрической энергии.

Датчик освещенности LDR

Но сопротивление фоторезистора изменяется с изменением интенсивности дневного света (свет, освещаемый фоторезистором). Датчик LDR прочный по своей природе, поэтому его можно использовать даже в грязных и неблагоприятных внешних условиях. Следовательно, LDR предпочтительнее других датчиков освещенности, поскольку его можно использовать даже в наружном освещении домов, а также в автоматических уличных фонарях.

Изменение сопротивления LDR с изменением интенсивности света

Светозависимый резистор — это переменный резистор, который управляется интенсивностью света. LDR изготовлены из полупроводникового материала с высоким сопротивлением, сульфида кадмия, который обладает фотопроводимостью.

Интенсивность света в зависимости от сопротивления LDR

В ночное время (когда освещенность LDR уменьшается) LDR демонстрирует очень высокое сопротивление, составляющее несколько МОм (мегаом). В дневное время (когда на LDR горит свет) сопротивление LDR уменьшается примерно до нескольких 100 Ом (сотни Ом). Следовательно, сопротивление LDR обратно пропорционально свету, освещаемому LDR.

Как показано на рисунке выше, LDR состоит из двух выводов, подобных обычному резистору, и волнообразной конструкции на его верхней поверхности. График, показанный выше, представляет собой обратную зависимость LDR от интенсивности света.

Основным недостатком LDR является то, что он чувствителен к падающему на него свету независимо от природы света (естественный дневной свет или даже искусственный свет).

Пара Дарлингтона

Встречное соединение двух транзисторов называется парой Дарлингтона. Эта пара транзисторов Дарлингтона используется в этой схеме датчика освещенности.

Пара Дарлингтона

Этот транзистор с парой Дарлингтона также рассматривается как одиночный транзистор, который имеет очень высокий коэффициент усиления по току по сравнению с обычным коэффициентом усиления транзистора. Произведение входного тока и коэффициента усиления транзистора дает вход, подаваемый на нагрузку через пару Дарлингтона. Мы знаем, что если базовое напряжение должно быть больше 0,7 В, транзистор включается, но в случае пары Дарлингтона базовое напряжение должно быть 1,4 В, так как два транзистора должны быть включены.

Реле

Реле играет жизненно важную роль в цепи датчика освещенности для активации нагрузки или для подключения нагрузки к цепи датчика освещенности, а также к сети переменного тока.

Реле

Обычно реле состоит из катушки, на эту катушку подается напряжение всякий раз, когда на нее подается достаточное количество энергии (необходимая мощность зависит от номинала реле).

Цепь датчика освещенности. Рабочая операция

Цепь датчика освещенности представляет собой электронную схему, разработанную с использованием (датчика освещенности) LDR, пары Дарлингтона, реле, диода и резисторов, которые подключены, как показано на принципиальной схеме датчика освещенности. На нагрузку подается питание 230 В переменного тока (в данном случае нагрузка представлена ​​лампочкой).

Напряжение постоянного тока, необходимое для цепи датчика освещенности, подается от батареи или с помощью схемы мостового выпрямителя. Эта схема мостового выпрямителя преобразует источник переменного тока 230 В в постоянный ток 6 В. Схема мостового выпрямителя использует понижающий трансформатор для понижения напряжения 230В до 12В. Диоды, соединенные в виде моста, используются для преобразования 12 В переменного тока в 12 В постоянного тока. Регулятор постоянного напряжения IC7806 используется для преобразования 12 В постоянного тока в 6 В постоянного тока, а затем эти 6 В постоянного тока подаются в схему. Питание 230 В переменного тока как для нагрузки, так и для мостового выпрямителя должно поддерживаться непрерывно для бесперебойной работы цепи датчика освещенности.

Схема датчика света

В дневное время датчик света LDR имеет очень низкое сопротивление, составляющее около нескольких 100 Ом. Таким образом, питание проходит через LDR и заземление через резистор и переменный резистор, как показано в схеме датчика освещенности. Это связано с тем, что сопротивление, предлагаемое LDR в дневное время или когда свет горит на LDR, меньше по сравнению с сопротивлением остальной части цепи (то есть через реле и пару Дарлингтона). Мы знаем о принципе тока, что ток всегда течет по пути с низким сопротивлением.

Таким образом, катушка реле не получает достаточного питания для включения. Следовательно, нагрузка отключается в светлое время суток.

Аналогичным образом, в ночное время (когда освещенность LDR очень слабая), сопротивление LDR увеличивается до очень высокого значения, порядка нескольких мегаом (примерно 20 МОм). Таким образом, из-за очень высокого сопротивления LDR протекающий ток очень мал или почти равен нулю, как при разомкнутой цепи. Теперь ток протекает по пути с низким сопротивлением, так что он увеличивает базовое напряжение пары Дарлингтона до более чем 1,4 В. Когда активируется пара Дарлингтона, катушка реле получает достаточно питания для подачи питания, и, следовательно, нагрузка включается в ночное время или когда на LDR не горит свет.

Практическое применение схемы датчика освещенности

Схема датчика освещенности может использоваться для разработки различных практических встроенных систем, основанных на датчиках, таких как система охранной сигнализации с фотоэлектрическим датчиком, управляемый Arduino высокочувствительный энергосберегатель на основе LDR для системы управления уличным освещением. , солнечная система освещения шоссе с автоматическим отключением в дневное время, переключением освещения от заката до восхода и т. д.

Переключатель освещения от заката до восхода солнца

Переключатель освещения от заката до восхода солнца представляет собой схему датчика освещенности, которая предназначена для автоматического управления на основе света, подаваемого на датчик освещенности LDR.

Применение цепи датчика освещенности — Проект переключения освещения от заката до восхода солнца

Сопротивление LDR изменяется с изменением интенсивности света, подаваемого на LDR. Выход LDR подается на таймер 555, подключенный в бистабильном режиме. Выход таймера 555 используется для управления запуском нагрузки через TRIAC. Таким образом, эта схема датчика освещенности включает нагрузку вечером или на закате и автоматически выключает нагрузку утром или на восходе солнца.

Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о роли встроенных систем в автомобилях.

You may also like

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.