Датчик света как называется

6

Датчик освещенности день-ночь: принцип работы устройств и их особенности, правила установки датчиков света

Владельцы загородных домов нередко хотят организовать на своем приусадебном участке автономное освещение. Существует два варианта обустройства — монтаж датчика освещения или астротаймера. Первое устройство считается более предпочтительным, поскольку имеет приемлемую стоимость и простую конструкцию с взаимозаменяемыми деталями.

Принцип работы и устройство датчика день-ночь для включения света

Датчик день-ночь имеет много названий, самое распространенное среди них — фотореле. Несмотря на большое количество наименований, задача остается одна — включать и отключать освещение на улице автоматически.

Принцип работы датчика освещенности основывается на способности некоторых элементов конструкции реагировать на интенсивность окружающего освещения. С этой целью чаще всего используют фоторезисторы, фототранзисторы и фотодиоды. При снижении освещения с приходом вечера светочувствительность одной из этих деталей начинает изменяться. Как только изменения достигнут установленных параметров, срабатывает замыкающее реле, которое и обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии. С приходом утра происходят обратные процессы, контакты в реле размыкаются и освещение отключается.

Характеристики и критерии выбора

Прежде всего, необходимо определиться с типом используемого реле. Оно должно быть оснащено встроенным датчиком света или выносным. Выносному свойственны небольшие размеры, его проще защитить от подсветки, само устройство устанавливается в домашних условиях, например, в распределительном щитке. Существуют даже модификации под дин-рейку.

Фотореле, оснащенное встроенным датчиком освещенности, должно стоять недалеко от осветительного прибора. Также при установке важно учитывать, что свет лампы может влиять на фотодатчик, этого надо избегать. Датчик день-ночь со встроенным элементом предпочтительнее использовать, например, для светильников, работающих на солнечной батарее.

Эксплуатационные характеристики

Технические параметры возможных модификаций:

• Мощность нагрузки. Каждый датчик предназначен для работы на определенной мощности нагрузки. Рекомендуется, чтобы мощность всех осветительных приборов была приблизительно на 20% меньше номинальной. В этом случае оборудование не будет всегда перегружено, что благоприятно отразится на эксплуатационном сроке.
• Класс защиты корпуса. Устройства, предназначенные для работы на улице, должны иметь класс защиты не менее IP44. Это свидетельствует о том, что внутрь корпуса не сможет проникнуть пыль и водяные частицы размером более 1 мм. На улице можно устанавливать приборы с еще более высоким классом защиты, меньше нельзя. Для использования в домашних условиях можно приобретать конструкции с защитой IP23.
• Режим использования. Если таймер для лампы освещения будет работать круглогодично, необходимо, чтобы он был предназначен для работы при низких и высоких температурах. Рекомендуется брать показатели с запасом на случай аномальной жары или холодов.
• Напряжение питания. Оно может быть как 220В, так и 12В. В основном выбор зависит от типа напряжения, которое питает уличное освещение. Осветительные приборы 12В также можно использовать с аккумуляторными батареями.

Правильный выбор обеспечит бесперебойную и производительную работу таймера света.

Возможности настройки

Существует несколько регулировок, которые позволят настроить работу датчика для конкретной ситуации. Настройки оборудования на начальном этапе использования проводятся вручную путем проворачивания необходимого регулятора. Добиться одинаковых параметров практически невозможно.

• Регулируемый диапазон освещенности. Благодаря этому параметру задается освещение, при котором реле замыкает и размыкает контакты. Диапазон может колебаться от 2 до 100 Лк при полной темноте, и от 20 до 80 Лк при сумерках.
• Порог срабатывания позволяет уменьшить или увеличить светочувствительность. Снижать этот параметр рекомендуется зимой, когда на земле лежит снег и на него реагируют датчики. Также ее снижают, если в непосредственной близости расположены ярко освещенные объекты.
• Задержка, измеряемая в секундах, на отключение и включение. При увеличении задержки на выключение сокращается количество ложных срабатываний, например, при попадании на датчик света от фар автомобиля. Задержка на включение, в свою очередь, не даст включить осветительный прибор при затемнении от тени птицы или от тучи.

Благодаря этим настройкам можно обеспечить корректный рабочий режим оборудования, продлить срок его эксплуатации и сэкономить электроэнергию.

Выбор подходящего места для установки таймера выключения освещения

Для бесперебойной и корректной работы фотодатчика требуется правильно подобрать место для его установки. Учитываются следующие факторы:

• На прибор обязательно должны попадать солнечные лучи. Конструкция должна находиться под открытым небом или навесом, но не в самом верху.
• Лампы, фонари и окна должны быть расположены как можно дальше, поскольку они могут стать причиной частых ложных срабатываний.
• Не рекомендуется, чтобы на датчик день-ночь регулярно попадало освещение от фар автомобиля.
• Не стоит монтировать датчики слишком высоко. Это вызовет трудности при обслуживании и проведении профилактических мероприятий.

Распространены случаи, когда датчики устанавливают прямо на столбах, но это не всегда практично и удобно. Предпочтительнее крепить к стене дома и проводить питающий кабель.

Схемы подключения

Подключение реле времени для уличного освещения не должно вызвать трудностей. На вход устройства заносится фаза и ноль, с выхода фаза заводится на нагрузку — осветительные приборы, ноль идет с автомата или шины.

Если установка будет проводиться с учетом всех правил и предписаний, проводные соединения будут выполняться в распределительной коробке. Если включать придется мощный осветительный прибор, схему рекомендуется дополнить пускателем (контактором). Если лампы должны загораться только с приходом человека, систему автоматического освещения дополнительно оснащают чувствительным датчиком движения.

Большинство моделей включают имеют три провода: черный или коричневый, красный и зеленый. Во время составления схемы важно учитывать следующее:

• К черному или коричневому проводу требуется подавать фазу.
• Красный провод необходим для соединения устройства с осветительными приборами.
• К зеленому проводу подсоединяют нейтраль от кабеля питания.

При правильном соединении всех проводов будет получена полностью рабочая схема.

Как настроить реле времени для освещения на улице

Светоконтролирующее оборудование чаще всего устанавливают в непосредственной близости с подсоединяемыми к нему осветительным приборам. Схема подключения в каждом конкретном случае разная, выбирать требуется в соответствии с инструкцией в сопроводительной документации. Она обязательна к ознакомлению перед выполнением работ.

Для проведения монтажных работ вовсе не обязательно иметь особые навыки. Важно лишь рассчитать распределяемую нагрузку таким образом, чтобы осветительные приборы не стали причиной перенапряжения сети. Датчик день-ночь практически не нагружает электрическую сеть. Однако в распределительном щитке УЗО и сам датчик должны быть выбраны, исходя из суммарной мощности подключаемых лампочек.

Специалистами выделено несколько простых рекомендаций для установки светочувствительных датчиков:

• Если подключается большое количество лампочек, схему дополнительно требуется оснастить магнитным пускателем.
• Запрещается электрическое приспособление устанавливать около легковоспламеняющихся материалов, химических сред и нагревательных элементов.
• Часто неопытные люди допускают ошибку — устанавливают датчик верх ногами, чего делать категорически нельзя. На него могут падать лучи солнечного света, но с приходом темноты будет влиять искусственное освещение из комнат.
• Сумеречный переключатель и всю систему осветительного оборудования рекомендуется подключать на отдельную линию от распределительного электрического щитка с защитным автоматом.

Главное условие корректной работы — свет от любых осветительных приборов не должен попадать на датчик. В противном случае работа будет некорректной, количество ложных срабатываний будет зашкаливать.

Владельцы загородных домов и коттеджей нередко интересуются тем, как обустроить на своем участке автоматическое освещение. У них есть два возможных варианта — установка астротаймера и датчика освещения. Последнее устройство считается наиболее популярным, так как обладает простой конструкцией и доступной стоимостью. Потому на нем следует остановиться более подробно.

Принцип работы и устройство

Это приспособление называют по-разному. Самое распространенное название — фотореле, но его также называют фотодатчиком, фотоэлементов, фотосенсором, датчиком сумерек и света, датчиком день/ночь или светоконтролирующим выключателем. Названий у устройства очень много, однако суть остается единой — оно позволяет выключать и включать освещение в автоматическом режиме.

Принцип работы датчика освещенности базируется на способности элементов менять свои свойства в зависимости от интенсивности окружающего освещения. Зачастую применяют фотодиоды, фототранзисторы и фоторезисторы. В вечернее время, при снижении освещенности, характеристики светочувствительных деталей меняются. После того, как изменения смогут достигнуть конкретных значений, происходит смыкание контактов реле, которые отвечают за питание. С рассветом изменения происходят в совершенно обратном порядке, контакты снова размыкаются, а свет выключается.

Характеристики и особенности выбора

Для начала нужно подобрать напряжение, при котором будет работать уличный датчик освещенности: 12 V или 220 V. Другая немаловажная характеристика — категория защиты. В связи с тем, что прибор будет работать на улице, защитный класс должен быть не менее IP 44. То есть внутрь такого устройства не проникнут предметы, размер которых превышает один миллиметр и им не страшны брызги воды. Следующий критерий выбора — допустимые температуры при эксплуатации.

Рекомендуется выбирать такие датчики света для уличного освещения день/ночь, которые с небольшим запасом превышают средние температуры в вашей местности.

Выбирать сумеречный датчик нужно и по мощности подключаемых лампочек и электротоку нагрузки. Тут тоже лучше брать устройства с небольшим запасом.

В некоторых устройствах предусмотрена возможность регулировки чувствительности. Снижать этот показатель рекомендуется при выпадении снега. В этой ситуации свет, отраженный от поверхности снега, может восприниматься датчиком как рассвет. В итоге освещение будет постоянно отключаться и включаться.

Также очень полезной опцией считается задержка срабатывания. К примеру, если в ночное время на фотореле попадет свет автомобильных фар. Если задержка будет очень маленькой, то свет отключится. Но этого не произойдет, если она будет хотя бы пять-десять секунд.

Выбор подходящего места для установки

Для нормального функционирования датчика освещенности важно грамотно подобрать место для его монтажа. Тут нужно учитывать целый ряд факторов:

1. На устройство обязательно должен попадать свет солнца, то есть датчик должен находиться под открытым небом.
2. Ближайшие окна, фонари и лампы должны быть расположены как можно дальше.
3. Нежелательно, чтобы на фотореле попадало освещение автомобильных фар.
4. Не стоит устанавливать световые датчики слишком высоко. Это нужно для максимально удобного обслуживания.

При устройстве автоматизированного уличного освещения очень важно подобрать подходящее место для монтажа. Нередко фотореле устанавливается прямо на столбе. Однако это не очень удобно в плане обслуживания, так как на такой высоте его будет трудно очищать. Лучше разместить фотодатчик на стене жилища, а к самому осветителю протянуть питающий кабель.

С подключением датчика освещения не должно возникнуть никаких проблем. На вход прибора заносится ноль и фаза, с выхода фаза заводится на фонари (нагрузку), а минус (ноль) идет с шины или автомата.

Если производить установку в соответствии с правилами, проводные соединения нужно делать в монтажной (распределительной) коробке. Если отключать и включать нужно мощный светильник на столбе с дросселями, то схему рекомендуется дополнить контактором (пускателем). Если освещение должно запускаться лишь на период нахождения человека, к примеру, в уличном туалете, то установку дополняют чувствительным датчиком движения.

В большинстве случаев фотодатчики включают в свою конструкцию три провода: синий, красный, черный или коричневый. Во время установки системы следует помнить следующее:

• красный провод нужно подключать непосредственно к лампам;
• к зеленому или синему подсоединяется нейтраль (ноль) от кабеля питания;
• к коричневому или черному нужно подавать фазу.

Воспользовавшись этими правилами, у вас получится полностью рабочая схема.

Стоимость фотодатчика

Если у вас появилось желание произвести установку уличного освещения с помощью датчика, то вам, конечно же, будет интересна цена вопроса.

Стоимость таких устройств зависит от производителя и варьируется от двух до десяти тысяч рублей. Благодаря ассортименту у каждого есть возможность подобрать для себя наиболее оптимальное решение.

В темное время суток необходимо освещение улиц. Ежедневно включать и выключать уличный свет довольно обременительно. Кроме того, постоянная непрерывная работа осветительных приборов расходует немало электроэнергии. От плохой или хорошей погоды, сезона сумерки наступают в разное время. Для рационального расхода электроэнергии и практичности пользования созданы датчики автоматизированного освещения.

Назначение и принцип действия

Названий фотодатчиков существует немало. Но едиными остаются принцип работы и устройство датчиков: с наступлением ночи лампа включается и с рассветом выключается. Как это работает: на устройстве установлены фототранзисторы, фотодиоды и фототиристоры. Чувствительные к свету элементы взаимосвязаны с работой реле. Когда естественное освещение меняется и наступает определенный уровень темноты, срабатывает детектор, контакты реле замыкаются, свет включается, с рассветом происходит обратная реакция.

Основное назначение фотодатчика — это контроль освещенности улиц, дворов, частных владений. Такая система позволяет экономить средства и не беспокоиться о безопасности даже во время отсутствия хозяина. Ведь главный показатель наличия жильца в доме — это свет, и при автоматическом регулировании эффект присутствия будет постоянно.

Виды фотореле

По принципу действия фотореле разделяются на три группы:

• запрограммированное включение;
• оснащенное датчиком срабатывание на движение;
• с таймером.

Запрограммированное включение. Наиболее удобная и экономная система. Программируется на определенное время суток, сезон, месяц. Может оснащаться датчиком движения с фотореле. Датчик света будет срабатывать в соответствии с условиями естественного освещения и нахождения в области действия человека, мощность регулируется настройками.

Оснащенное датчиком реакции на движение. Применяется при установке над подъездами, в частных домах, в парках. Лампа включается при приближении человека, что позволяет значительно экономить электроэнергию и продлевает срок эксплуатации ламп.

С таймером. Лампа будет загораться в определенное время суток или с заданной периодичностью.

Система подключения фотореле для уличного освещения бывает внешней или встроенной. При выборе типа важно учитывать множество моментов. На датчики лампы не должен попадать искусственный свет, это спровоцирует некорректную работу устройства. При креплении датчиков на улице важно обеспечить подход для очистки от снега и загрязнений. Кроме автоматического срабатывания, на блоках устанавливаются тумблеры для ручного управления выключением и включением света.

Характеристики и выбор

Нужно учитывать класс защиты и напряжение. Класс защиты лучше выбирать не меньше IP44, это обеспечит надежную защиту устройства от попадания загрязнений меньше 1 мм, плюс в датчик не попадают дождь и снег.

По максимальному напряжению датчики могут быть 220 В или 12 В. Зависит от исходного напряжения тока в сети. Рекомендуется устанавливать с запасом. Также важен температурный режим: фотоэлемент рассчитан на работу при определенных температурах. На коробке указан максимальный режим, в соответствии с регионом и климатическими особенностями подбирается устройство. Также нужно приобретать с запасом, от самой низкой до максимально высокой допустимой температуры, чтобы работающий аппарат не замкнуло.

В некоторых фотореле есть функция настройки для уличного освещения. Таким образом, интенсивность освещения можно настраивать в соответствии с уровнем естественного освещения. Это выгодно для экономии электроэнергии, когда от снега отражается свет и не нужна яркая лампа. Настройки таймера позволяют избегать лишнего включения или отключения, при настройке задержки на несколько секунд датчик не будет срабатывать на проезжающие автомобили.

Обзор популярных моделей

В борьбе за покупателя разные компании выпускают модели датчиков, способные экономить электроэнергию, обеспечивать нужный уровень освещенности и обладать длительным сроком эксплуатации.

Топ-5 популярных моделей

1. «IEK ФР-601». Производитель — Китай. Мощность — 2.2 кВт. Работает от сети 220 В. Уровень защиты — IP 44. Доступная цена.

2. «IEK ФР-602». Производство — Китай. Мощность — 4.4 кВт. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 44. Приемлемая стоимость.

3. «Реле и автоматика ФР-7М». Производитель — Россия. Нагрузка — 10 А. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 40. Цена выше средней.

4. «Zamel WZM-01/S1». Производство — Польша. Нагрузка — 4 кВт. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 20. Высокая цена.

5. «Elektrostandard SNS L 07». Производство — Россия. Нагрузка — 3.5 кВт. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 44. Средняя ценовая категория.

Как подключить датчик света для уличного освещения

Схема установки довольно проста. В аппарате находится три провода, у всех производителей разные цвета, но один обязательно красный. Провода: фаза, ноль, питание. Соединяются провода в герметичном распределительном блоке, его можно расположить недалеко от реле, если не планируется подключение более одного устройства. Подробная информация от том, как подключить фотореле, указана в руководстве пользования.

Чтобы экономить электроэнергию, рекомендуется приобрести модель с датчиком движения, лампа будет включена только в момент нахождения рядом человека в темное время суток. Чтобы датчик не срабатывал на все подряд (птицы, собаки, ветки), устанавливается задержка включения на несколько секунд.

Красный провод соединяет светильник и датчик движения. Два других отвечают за фазу и ноль, это указано в инструкции. Светочувствительность настраивается вручную, регулировка расположена на нижней части реле. Настраивать лучше в темное время суток, так можно отрегулировать оптимальный уровень освещения и чувствительность датчиков.

Выбор места установки датчика освещенности

Один из самых важных моментов при установке фотореле для уличного освещения. При выборе места для установки датчика освещенности нужно учитывать несколько фактов: освещение, надежность крепления, доступность. Определиться, где будет находиться короб: в помещении или снаружи.

Для рациональной работы устройства на датчики не должен попадать искусственный свет (окна, фары машин, свет других фонарей). Естественный свет должен попадать беспрепятственно.

Оптимальная высота для установки — 180—200 см. Может быть и выше, но при профилактических работах, уборке, ручном включении потребуется лестница.

Крепление не должно соприкасаться с другими узлами, обязано быть прочным, надежным.

Нередко приходится перемещать устройство по нескольку раз, поэтому сразу не рекомендуется крепить «намертво».

Монтажные работы

Для того чтобы установить датчик освещенности на улице, нужно следовать инструкции. Важно правильно подключить устройство, и для этого:

1. обесточить щиток;
2. протянуть провод питания к фотореле;
3. зачистить провода под клеммы;
4. для подключения фотореле в корпусе создать подходящие отверстия;
5. все отверстия в корпусе нужно герметизировать, это защитит устройство от попадания влаги и грязи;
6. подсоединить устройство согласно инструкции;
7. отмерить нужную длину провода для соединения со светильником, зачистить их и присоединить к соответствующим клеммам;
8. настроить фотореле вручную;
9. закрыть крышку корпуса, включить ток и протестировать работу.

В зависимости от вида устройства схема подключения датчика освещенности может различаться. Монтаж и подключение через выключатель не требуют особых навыков, нужно лишь соблюдать правила безопасности и следовать инструкции.

Настройка датчика освещенности

После завершения всех монтажных работ наступает время настройки. Для этого нужно дождаться того уровня темноты, при котором нужно включение наружного света. Регулировка фотореле для уличного освещения осуществляется вручную. На нижней части реле находится небольшой диск, который отвечает за включение света при определенных условиях. Его нужно покрутить с наступлением темноты, подождать, пока свет включится. Возможно, придется не один раз отрегулировать фотоэлемент и найти оптимальное световое воздействие на него.

Выбрать и купить датчик освещенности для включения света на улице — дело непростое. Но современные производители позаботились о создании моделей, подходящих для разных нужд. Для установки освещения в частном доме не нужно, чтобы свет горел всю ночь, достаточно срабатывания от датчика движения. Для освещения городских улиц можно установить освещение, которое будет работать всю ночь. Для охраны объектов подойдет прожектор с датчиком движения.

Датчик освещенности, как работает, виды устройств, популярные модели, монтаж

В темное время суток необходимо освещение улиц. Ежедневно включать и выключать уличный свет довольно обременительно. Кроме того, постоянная непрерывная работа осветительных приборов расходует немало электроэнергии. От плохой или хорошей погоды, сезона сумерки наступают в разное время. Для рационального расхода электроэнергии и практичности пользования созданы датчики автоматизированного освещения.

Назначение и принцип действия

Названий фотодатчиков существует немало. Но едиными остаются принцип работы и устройство датчиков: с наступлением ночи лампа включается и с рассветом выключается. Как это работает: на устройстве установлены фототранзисторы, фотодиоды и фототиристоры. Чувствительные к свету элементы взаимосвязаны с работой реле. Когда естественное освещение меняется и наступает определенный уровень темноты, срабатывает детектор, контакты реле замыкаются, свет включается, с рассветом происходит обратная реакция.

Основное назначение фотодатчика — это контроль освещенности улиц, дворов, частных владений. Такая система позволяет экономить средства и не беспокоиться о безопасности даже во время отсутствия хозяина. Ведь главный показатель наличия жильца в доме — это свет, и при автоматическом регулировании эффект присутствия будет постоянно.

Виды фотореле

По принципу действия фотореле разделяются на три группы:

• запрограммированное включение;
• оснащенное датчиком срабатывание на движение;
• с таймером.

Запрограммированное включение. Наиболее удобная и экономная система. Программируется на определенное время суток, сезон, месяц. Может оснащаться датчиком движения с фотореле. Датчик света будет срабатывать в соответствии с условиями естественного освещения и нахождения в области действия человека, мощность регулируется настройками.

Оснащенное датчиком реакции на движение. Применяется при установке над подъездами, в частных домах, в парках. Лампа включается при приближении человека, что позволяет значительно экономить электроэнергию и продлевает срок эксплуатации ламп.

С таймером. Лампа будет загораться в определенное время суток или с заданной периодичностью.

Система подключения фотореле для уличного освещения бывает внешней или встроенной. При выборе типа важно учитывать множество моментов. На датчики лампы не должен попадать искусственный свет, это спровоцирует некорректную работу устройства. При креплении датчиков на улице важно обеспечить подход для очистки от снега и загрязнений. Кроме автоматического срабатывания, на блоках устанавливаются тумблеры для ручного управления выключением и включением света.

Характеристики и выбор

Нужно учитывать класс защиты и напряжение. Класс защиты лучше выбирать не меньше IP44, это обеспечит надежную защиту устройства от попадания загрязнений меньше 1 мм, плюс в датчик не попадают дождь и снег.

По максимальному напряжению датчики могут быть 220 В или 12 В. Зависит от исходного напряжения тока в сети. Рекомендуется устанавливать с запасом. Также важен температурный режим: фотоэлемент рассчитан на работу при определенных температурах. На коробке указан максимальный режим, в соответствии с регионом и климатическими особенностями подбирается устройство. Также нужно приобретать с запасом, от самой низкой до максимально высокой допустимой температуры, чтобы работающий аппарат не замкнуло.

В некоторых фотореле есть функция настройки для уличного освещения. Таким образом, интенсивность освещения можно настраивать в соответствии с уровнем естественного освещения. Это выгодно для экономии электроэнергии, когда от снега отражается свет и не нужна яркая лампа. Настройки таймера позволяют избегать лишнего включения или отключения, при настройке задержки на несколько секунд датчик не будет срабатывать на проезжающие автомобили.

Обзор популярных моделей

В борьбе за покупателя разные компании выпускают модели датчиков, способные экономить электроэнергию, обеспечивать нужный уровень освещенности и обладать длительным сроком эксплуатации.

Топ-5 популярных моделей

1. «IEK ФР-601». Производитель — Китай. Мощность — 2.2 кВт. Работает от сети 220 В. Уровень защиты — IP 44. Доступная цена.

2. «IEK ФР-602». Производство — Китай. Мощность — 4.4 кВт. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 44. Приемлемая стоимость.

3. «Реле и автоматика ФР-7М». Производитель — Россия. Нагрузка — 10 А. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 40. Цена выше средней.

4. «Zamel WZM-01/S1». Производство — Польша. Нагрузка — 4 кВт. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 20. Высокая цена.

5. «Elektrostandard SNS L 07». Производство — Россия. Нагрузка — 3.5 кВт. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 44. Средняя ценовая категория.

Как подключить датчик света для уличного освещения

Схема установки довольно проста. В аппарате находится три провода, у всех производителей разные цвета, но один обязательно красный. Провода: фаза, ноль, питание. Соединяются провода в герметичном распределительном блоке, его можно расположить недалеко от реле, если не планируется подключение более одного устройства. Подробная информация от том, как подключить фотореле, указана в руководстве пользования.

Чтобы экономить электроэнергию, рекомендуется приобрести модель с датчиком движения, лампа будет включена только в момент нахождения рядом человека в темное время суток. Чтобы датчик не срабатывал на все подряд (птицы, собаки, ветки), устанавливается задержка включения на несколько секунд.

Красный провод соединяет светильник и датчик движения. Два других отвечают за фазу и ноль, это указано в инструкции. Светочувствительность настраивается вручную, регулировка расположена на нижней части реле. Настраивать лучше в темное время суток, так можно отрегулировать оптимальный уровень освещения и чувствительность датчиков.

Выбор места установки датчика освещенности

Один из самых важных моментов при установке фотореле для уличного освещения. При выборе места для установки датчика освещенности нужно учитывать несколько фактов: освещение, надежность крепления, доступность. Определиться, где будет находиться короб: в помещении или снаружи.

Для рациональной работы устройства на датчики не должен попадать искусственный свет (окна, фары машин, свет других фонарей). Естественный свет должен попадать беспрепятственно.

Оптимальная высота для установки — 180—200 см. Может быть и выше, но при профилактических работах, уборке, ручном включении потребуется лестница.

Крепление не должно соприкасаться с другими узлами, обязано быть прочным, надежным.

Нередко приходится перемещать устройство по нескольку раз, поэтому сразу не рекомендуется крепить «намертво».

Монтажные работы

Для того чтобы установить датчик освещенности на улице, нужно следовать инструкции. Важно правильно подключить устройство, и для этого:

1. обесточить щиток;
2. протянуть провод питания к фотореле;
3. зачистить провода под клеммы;
4. для подключения фотореле в корпусе создать подходящие отверстия;
5. все отверстия в корпусе нужно герметизировать, это защитит устройство от попадания влаги и грязи;
6. подсоединить устройство согласно инструкции;
7. отмерить нужную длину провода для соединения со светильником, зачистить их и присоединить к соответствующим клеммам;
8. настроить фотореле вручную;
9. закрыть крышку корпуса, включить ток и протестировать работу.

В зависимости от вида устройства схема подключения датчика освещенности может различаться. Монтаж и подключение через выключатель не требуют особых навыков, нужно лишь соблюдать правила безопасности и следовать инструкции.

Настройка датчика освещенности

После завершения всех монтажных работ наступает время настройки. Для этого нужно дождаться того уровня темноты, при котором нужно включение наружного света. Регулировка фотореле для уличного освещения осуществляется вручную. На нижней части реле находится небольшой диск, который отвечает за включение света при определенных условиях. Его нужно покрутить с наступлением темноты, подождать, пока свет включится. Возможно, придется не один раз отрегулировать фотоэлемент и найти оптимальное световое воздействие на него.

Заключение

Выбрать и купить датчик освещенности для включения света на улице — дело непростое. Но современные производители позаботились о создании моделей, подходящих для разных нужд. Для установки освещения в частном доме не нужно, чтобы свет горел всю ночь, достаточно срабатывания от датчика движения. Для освещения городских улиц можно установить освещение, которое будет работать всю ночь. Для охраны объектов подойдет прожектор с датчиком движения.

Световые датчики или датчики освещенности. Виды, характеристики, принцип работы

Экономия электроэнергии заключается не только в выборе источника света, но и в возможности рационального использования. Для управленим освещенностью существуют специальные устройства. которые получили название световые датчики или датчики освещенности.

Датчик освещенности — это пассивный датчик, который используется для определения интенсивности света путем изучения излучаемой энергии, которая существует в определенном диапазоне частот. Диапазон частот, которые используются для обнаружения с помощью датчика, находятся от инфракрасного до видимого и до ультрафиолетового.

Полезные статьи:

Световые датчики приобразуют световую энергию в форме фотонов в электрическую в форме электронов. Они также называются фотодатчиками, фотодетекторами или фотоэлектрическими устройствами.

Датчики света или фотодатчики можно разделить на три типа в зависимости от физических величин, на которые они влияют. Основными классами являются фоторезисторы, фотоэлектрические и фотоэмиттеры. Фотоэмиттеры вырабатывают электричество при воздействии света. Фоторезисторы меняют свои электрические свойства при освещении. На основании вышеперечисленных классов можно составить следующую классификацию устройств.

Фотоэмиссионные ячейки.

Высвобождают свободные электроны из светочувствительных материалов при попадании фотона достаточной энергии. Обычно используемый светочувствительный материал — цезий. Энергия фотона зависит от длины волны или частоты света.

Уравнение энергии фотона имеет вид

h — постоянная Планка (h = 6,626 * 10 -34 Дж с),

c — скорость света (c = 3 * 10 8 м / с)

λ — длина волны света.

Чем выше частота света, тем выше энергия фотона.

Фотопроводящие элементы.

Меняют свое электрическое сопротивление при воздействии света. Распространенным типом фотопроводящего материала является сульфид кадмия (CdS), который используется в светозависимых резисторных фотоэлементах. Фотопроводимость в этих ячейках возникает в результате попадания света на полупроводниковый материал, который контролирует прохождение тока через него. Для заданного приложенного напряжения, когда интенсивность света увеличивается, ток также увеличивается.

Фотоэлектрические элементы.

Генерируют потенциал или ЭДС, пропорциональную энергии излучаемого света. Солнечные элементы являются распространенным типом фотоэлементов и используют селен в качестве фотоэлектрического материала. Они состоят из двух полупроводниковых материалов, и когда на них падает световая энергия, генерируется напряжение примерно 0,5 В.

Светозависимый резистор (LDR)

Фоторезистор — это распространенный тип фотопроводящих устройств. Полупроводник, использует световую энергию для управления потоком электронов и током в них.

Самый распространенный тип фотопроводящего элемента — это светозависимый резистор или LDR. Как следует из названия, светозависимый резистор — это полупроводниковое устройство, которое изменяет свое электрическое сопротивление в зависимости от наличия света. Светозависимый резистор изменяет свое электрическое сопротивление с большого значения в несколько тысяч Ом в темноте до нескольких сотен Ом при свете.

Наиболее распространенным материалом, используемым для изготовления светозависимого резистора, является сульфид кадмия (CdS). Другие материалы, такие как сульфид свинца (PbS), антимонид индия (InSb) или селенид свинца (PbSe), также могут использоваться в качестве полупроводниковой подложки.

Сульфид кадмия используется в фоторезисторах, чувствительных к ближнему инфракрасному и видимому свету. Причина, по которой он используется, заключается в том, что его спектральная кривая отклика очень похожа на кривую человеческого глаза. Им можно управлять с помощью простого источника света, такого как вспышка, а максимальная чувствительная длина волны материала сульфида кадмия составляет от 560 нм до 600 нм в видимом спектральном диапазоне.

Сеть светозависимого резисторного делителя напряжения

Светозависимый резистор обычно подключается последовательно с резистором, через который подается одиночное напряжение постоянного тока.

Достоинством такого подключения является появление на их стыке разных напряжений при разной интенсивности света. Это соединение является примером сети делителя напряжения или делителя потенциала. Причина в том, что значение сопротивления светозависимого резистора R _LDR будет определять величину падения напряжения на последовательном резисторе R ₁ .

Ток в последовательном соединении такой же, и поскольку сопротивление светозависимого резистора изменяется из-за силы света, выходное напряжение будет определяться с использованием формулы делителя напряжения.

В отсутствие света сопротивление светозависимого резистора достигает 10 МОм. При наличии солнечного света сопротивление светозависимого резистора упадет до 100 Ом.

Светочувствительный переключатель — это обычное применение светозависимого резистора. По мере увеличения интенсивности света сопротивление светозависимого резистора уменьшается, а напряжение смещения увеличивается. В определенный момент, определяемый схемой делителя напряжения, напряжение смещения повышается настолько, чтобы включить транзистор. Это, в свою очередь, активирует реле, которое можно использовать для управления какой-либо другой внешней цепью.

Фотодиод

Фотодиод относится к классу фотоэлектрических устройств, которые в основном представляют собой светочувствительные элементы с PN-переходом. Обычно они изготавливаются из полупроводниковых материалов, которые чувствительны к видимому и инфракрасному свету. Когда свет падает на фотодиод, электроны и дырки разделяются и происходит PN-переход.

Фотодиоды устроены так же, как и любые другие обычные переходные диоды.

Непрозрачное покрытие, используемое в сигнальных и выпрямительных диодах, отсутствует в фотодиодах. Это делает диод достаточно прозрачным, чтобы пропускать свет и влиять на проводимость перехода.

Принцип действия

Фотодиод смещен против направления тока в обратном направлении. Если фотон с достаточной энергией падает на диод в месте его перехода, электрон освобождается. Если он обладает достаточной энергией, он может пройти через энергетический барьер, вызывая протекание небольшого тока утечки. Сила тока пропорциональна освещенности перехода.

Характеристики фотодиода

В отсутствие света вольт-амперная характеристика фотодиода аналогична характеристике обычного диода. Как и в случае с обычным диодом, при прямом смещении фотодиода происходит экспоненциальное увеличение тока. Когда он смещен в обратном направлении, появляется небольшой ток утечки, называемый током обратного насыщения, который вызывает увеличение области истощения.

Когда фотодиод используется в качестве светового датчика, для диодов германиевого типа темновой ток составляет около 10 мкА, а для диодов кремниевого типа — 1 мкА. Темновой ток — это ток, когда интенсивность света составляет 0 люкс.

Светочувствительность с помощью фотодиода

Фотодиод может работать и смещаться в двух режимах: фотоэлектрический и фотопроводящий.

Когда фотоны падают, создается напряжение, которое усиливается операционным усилителем. Помимо термически генерируемого тока, нет основного тока утечки, поскольку нет постоянного смещения на диоде.

В этих схемах используется характеристика операционного усилителя, в котором две входные клеммы находятся под нулевым напряжением, чтобы диод работал без какого-либо смещения постоянного тока. Такая конфигурация операционного усилителя обеспечивает высокую импедансную нагрузку на фотодиод, что приводит к более широкому диапазону тока по сравнению с интенсивностью падающего света.

В фотопроводящем режиме фотодиод смещен по постоянному току, и ток, протекающий через диод, возникает из-за смещения постоянного тока, а также светочувствительность преобразуется в напряжение резистором и усиливается операционным усилителем. Такой подход расширяет область обеднения, поскольку приложенное смещение уменьшает емкость фотодиода.

Конденсатор используется для установки выходной полосы пропускания как 1 / (2πR _F C _F ), а также предотвращает колебания. Однако есть задержка RC, так как конденсатор должен заряжаться.

Фототранзистор

Помимо изготовления фотоэлементов из диодов, можно построить светочувствительный элемент из транзисторов. Образно говоря, фототранзистор представляет собой комбинацию фотодиода и транзистора усиления.

В фототранзисторе переход коллектор-база действует как фотодиод. Переход коллектор-база смещен в обратном направлении, подвергая его воздействию источника света. Ток в этом переходе усиливается нормальным действием транзистора и, следовательно, ток коллектора велик.

Принцип действия

Фототранзистор работает аналогично фотодиоду. Дополнительные преимущества заключаются в том, что они могут обеспечивать большой ток коллектора и более чувствительны, чем фотодиоды. Токи в фототранзисторе в 50-100 раз больше, чем в фотодиоде. Подключив фотодиод между выводами коллектора и базы обычного транзистора, он может быть преобразован в фототранзистор.

Характеристики фототранзистора

Фототранзисторы — это, в основном, транзисторы NPN с большим базовым выводом, электрически изолированным или неподключенным. Для управления чувствительностью некоторые фототранзисторы допускают базовое соединение. Если используется соединение с базой, ток базы генерируется, когда фотоны ударяются о поверхность, и заставляет коллектор течь эмиттерным током.

Чтобы добиться обратного смещения на переходе коллектор-база, коллектор находится под более высоким потенциалом по отношению к эмиттеру. В отсутствие света протекает небольшое количество нормального тока утечки. При наличии света на выводе базы количество электронно-дырочных пар в этой области увеличивается, и возникающий ток усиливается работой транзистора.

Светочувствительность с использованием фототранзистора

Чувствительность фототранзистора зависит от коэффициента усиления транзистора по постоянному току. Следовательно, общая чувствительность, которая является функцией тока коллектора, может контролироваться сопротивлением между эмиттером и базой.

Для высокочувствительных приложений, таких как оптопары, используется фототранзистор Дарлингтона. Его обычно называют фото-транзистором Дарлингтона, в нем используется второй биполярный транзистор с переходом NPN. Этот второй транзистор обеспечит дополнительное усиление.

Фототранзистор Дарлингтона состоит из фототранзистора, выход эмиттера которого соединен с базовым выводом второго более крупного NPN-транзистора. Фото-устройство Дарлингтона — очень чувствительный детектор, поскольку общий коэффициент усиления по току является произведением отдельных коэффициентов усиления по току.

Датчики света: принцип, типы, 5 приложений

Датчик света — это фотоэлектрический прибор, который преобразует световую энергию или фотоны (которые могут варьироваться от инфракрасного до ультрафиолетового спектра) в электрический (электронный) сигнал. Световой датчик генерирует электрический выходной сигнал, имеющий энергию, соответствующую входящей световой энергии. Датчики света также называют фотодатчиками или фотоэлектрическими датчиками.

Содержание

В чем принцип работы датчиков света?

Принцип работы светового датчика основан на внутреннем фотоэлектрическом эффекте, который гласит, что когда световая энергия или фотоны бомбардируются на металлическую поверхность, это может вызвать возбуждение и выпрыгивание свободных электронов из металла, в результате чего возникает поток электронов или электрический ток. . Количество производимого тока зависит от энергии фотона (то есть длины волны света). Эмиссия электронов с поверхности металла происходит только после того, как свет достигает определенной пороговой частоты, которая соответствует минимальной энергии, необходимой электронам для разрыва металлических связей.

Представление фотонной бомбардировки, приводящей к эмиссии электронов с поверхности металла. Источник изображения: Понор, Фотоэлектрический эффект в твердом теле — диаграмма, CC BY-SA 4.0

Как работает датчик освещенности?

Светочувствительный элемент состоит из фотоэлектрической трубки очень высокой точности. Внутри фотоэлектрической трубки находится небольшая плоская металлическая пластина, состоящая из «двух трубок игольчатого типа». Воздействие света на концы фотоэлектрической трубки при приложении обратного фиксированного давления приводит к высвобождению электронов или электрического тока. Генерация электрического тока или изменение электрического тока демонстрирует наличие световой энергии, т.е. воспринимает свет.

Какие бывают типы световых датчиков?

Датчики света могут быть нескольких типов. Эти датчики могут генерировать энергию либо в присутствии света, либо с различными другими электрическими свойствами. Наиболее распространенными типами датчиков света являются фотоэлементы, фотодиоды, фоторезисторы и фототранзисторы.

Фотоэлектрические элементы:

Фотогальванические элементы, как следует из названия, следуют принципу фотоэлектрического эффекта для преобразования энергии света непосредственно в электрическую энергию. Эти клетки производят электродвижущую силу, пропорциональную полученной лучистой энергии. Наиболее популярные однопереходные кремниевые элементы генерируют максимальное напряжение холостого хода примерно от 0.5 до 0.6 вольт. Солнечные элементы используют селен в качестве фотогальванического материала.

Помимо генерации и хранения электроэнергии, фотоэлектрические элементы также действуют как фотодетекторы. Аналогичную функцию выполняют фотопроводящие и фотоэмиссионные клетки. Кристаллический кремниевый солнечный фотоэлектрический элемент. Источник изображения: Неизвестный автор, Солнечная батарея, помечено как общественное достояние, подробнее на Wikimedia Commons

Фотодиоды:

Фотодиодные датчики света — это диоды, которые преобразуют световую энергию в поток электронов. Фотодиоды сравнимы с обычными диодами с PN-переходом, но вместо непрозрачного корпуса эти диоды имеют прозрачную линзу для фокусировки света на PN-переходе. Эти диоды более чувствительны к свету с более длинными волнами, то есть к свету, принадлежащему к красному и инфракрасному спектру, чем к видимому или ультрафиолетовому спектру. Кремний и германий — наиболее часто используемые материалы в таких диодах. Поскольку фотодиоды чувствительны к инфракрасному свету, они находят широкое применение в медицине.

Фотодиоды Вверху (германий), три нижних (кремний). Источник изображения: http://Ulfbastel (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fotodio.jpg), „Fotodio“, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/legalcode

Фоторезисторы:

Фоторезисторы также известны как светозависимые резисторы или LDR. Фоторезисторы — это устройства, которые меняют свое сопротивление в зависимости от количества получаемой световой энергии. Чем ниже интенсивность света, тем выше сопротивление. Это связано с тем, что большее количество света (интенсивности) обеспечивает больший поток электронов и, следовательно, меньшее сопротивление. Ячейки из сульфида кадмия (полупроводниковый материал с высоким сопротивлением), чувствительные к инфракрасному свету, в основном используются в фоторезисторах. Иногда также используются такие материалы, как антимонид индия (InSb), селенид свинца (PbSe) и сульфид свинца (PbS). Фоторезисторам требуется значительно больше времени (около нескольких секунд), чтобы реагировать на экспонированный свет.

Фототранзисторы:

Фототранзисторы можно отнести к фотодиодам с усилением. Фототранзисторы имеют обратно смещенный PN переход коллектор-база, на который воздействует лучистый источник световой энергии. Фототранзисторы намного более (примерно в 50-100 раз) чувствительны по сравнению с фотодиодами из-за усиления. Фототранзисторы имеют биполярные NPN-транзисторы с электрически неподключенной базой. Здесь лучистая световая энергия фокусируется на базовом переходе прозрачной линзой. Фототранзисторы широко используются в мобильных телефонах и автомобилях. Символ фототранзистора NPN. источник изображения: я, ФототранзисторСимвол, CC BY 3.0

Каковы области применения светового датчика?

На протяжении многих лет световые датчики использовались для множества приложений, таких как:

Солнечные батареи:

Фотоэлектрические элементы обычно используются в качестве солнечных элементов для выработки электроэнергии. С годами, когда использование возобновляемых источников энергии стало очень популярным, солнечные элементы играют чрезвычайно важную роль. С изобретением солнечных батарей стало возможным обеспечивать электроэнергией удаленные места.

Бытовая электроника:

Датчики света используются для выполнения широкого спектра функций в смартфонах и планшетах. Датчики движения и датчики автояркости, имеющиеся в смартфонах, используют световые детекторы, такие как фототранзисторы. Устройства дистанционного управления, работающие в инфракрасном свете, также используют фотодиоды для выполнения своих функций.

Автомобили:

Датчики света или детекторы света используются в автомобилях для обнаружения окружающего окружающего света. Эти детекторы автоматически включают автомобильные фары с наступлением темноты. В настоящее время световые извещатели также используются для обеспечения безопасного вождения и парковки в некоторых моделях автомобилей.

Устройства безопасности:

Световые датчики обычно используются для обработки грузов, чтобы убедиться, что ящики должным образом запечатаны или нет. Некоторые типы датчиков движения также используют световые детекторы, которые определяют изменение экспозиции света. Фотодиоды также используются в детекторах дыма в офисах, аэропортах, поездах и т. Д.

Сельскохозяйственная техника:

С развитием технологий датчики света также внесли свой вклад в сферу сельского хозяйства. Эти датчики определяют количество окружающего окружающего света, чтобы активировать дождевальную оросительную систему. Датчики света активируют дождеватели только тогда, когда интенсивность солнечного света меньше для обеспечения адекватного увлажнения сельскохозяйственных культур.