Автоматическое включение света в помещении. Устройство, модели и подключение уличных датчиков освещенности

Сумеречный выключатель, датчики освещения (освещенности) - это устройство для автоматического управления источниками искусственного (электрического) света. В зависимости от степени освещения окружающего пространства, датчик способен подавать сигнал для включения/выключения ламп, прожекторов, фонарей и других осветительных приборов. Правильно установленное и запрограммированное оборудование работает без участия человека. Иными словами, датчик света (сумеречное реле) представляет собой автоматический выключатель, который отслеживает и контролирует яркость освещения определенной территории или помещения. При возникновении сумерек он включит свет, а после восхода солнца - выключит. При использовании данного оборудования можно получить экономию электроэнергии до 10-15%.

Устройство, установка и принцип работы датчика освещения

Основная область применения датчиков освещенности - автоматическое управление светом. Их используют для автоматизации освещения в гаражах, подъездах жилых домов, на автодорогах, приусадебных территориях частных коттеджей и в других местах, где днем пространство освещается естественным светом, а при наступлении сумерек - электрическим.

Принцип работы датчиков освещенности заключается в отслеживании уровня светового излучения, попадающего в поле «видимости» прибора. Лучи света фокусируются с помощью фотоэлемента (светового реле) и направляются к детектору. Когда достигается определенный порог яркости (минимальный или максимальный), детектор создает напряжение, которое используется прибором в качестве сигнала для замыкания цепи и блокировки электрических устройств. Именно этот сигнал, получаемый в результате создаваемого напряжения, включает светильник при возникновении сумерек, а с наступлением рассвета - выключает его. С целью экономии в ночные часы возможно отключение датчика на определенное время.

Таким образом, любой датчик освещения (уличный, домашний) является фотодатчиком - первичным преобразователем, элементом регулирующего, сигнального, измерительного или управляющего устройства системы. Он преобразует отслеживаемую и контролируемую величину в сигнал, удобный для использования.

Требуемая освещенность, при которой срабатывает датчик света, составляет 5 - 50 люкс. Она может регулироваться в зависимости от места и условий установки.

Классификация оборудования

Датчики для автоматического включения освещение различаются по нескольким показателям:

• по размерам - бывают малогабаритными (встраиваются в осветительные приборы) и стандартными (устанавливаются самостоятельно);
• по способу управления - делятся на программируемые, автоматические, с функцией ночного энергосбережения, с возможностью принудительного отключения;
• по мощности нагрузки - до 1000, до 2000, 3000 Вт;
• по типу нагрузки - энергосберегающие, светодиодные, люминесцентные или лампы галогеновые 220В, накаливания 220В, галогеновые 12В с электронным трансформатором (либо с обмоточным трансформатором);
• по варианту исполнения - накладные (настенные), внутренней (встраиваются в электрощит на DIN-рейку) или наружной установки ;

В некоторых случаях для управления лампами также используется подключение датчика движения для освещения, который реагирует на присутствие человека.

В настоящее время распространены датчики освещенности таких марок, как CAREL , HAGER, ELTAKO, GIRA THERMOKON и других. Цена на датчик освещения зависит от типа, функций оборудования и производителя.

Дополнительные функции в современных автомобилях делают вождение удобнее и безопаснее. Одной из таких опций является датчик света автомобиля. В статье расскажем о его устройстве и принципе работы.

Что такое датчик света в автомобиле

Другое название этой опции – датчик освещенности. Его устройство довольно простое. Представляет собой фотоэлемент, блок управления и небольшое реле. Сам элемент устанавливается в наиболее освещенном месте автомобиля, не подверженном загрязнению. Обычно над или под лобовым стеклом. Косвенно датчик освещенности можно отнести к системам безопасности. Водитель может просто забыть или проигнорировать необходимость включения фар при въезде в тоннель или другой затемненный участок. Система это сделает сама.

Датчик света в салоне

Фотоэлемент фиксирует изменение освещенности в пространстве. Если света недостаточно, то передается сигнал в блок управления, а затем реле включает ближний свет и габаритные огни. Если система фиксирует достаточную освещенность — то светотехника выключается.

Устройство датчика света

Конструкция компонента и всей системы довольно простое. Если такая опция присутствует в базовой комплектации автомобиля, то он располагается в специальной выемке перед лобовым стеклом. В корпусе датчика находится светодиод и светочувствительные элементы. Датчик соединен с блоком управления, реле и контактами включения габаритов и ближнего света.

Переключатель управления освещением нужно выставить положение AUTO, чтобы система работала в автоматическом режиме.

Переключатель системы освещения. Положение AUTO

Специальные фотодиодные фильтры распознают дневной и электрический свет. Очень удобно, например, при въезде в тоннель или крытую парковку. Также можно настроить время затухания фар после выключения зажигания или при нормальном освещении.

Виды датчиков света

Обычный сенсор освещенности

Если автомобиль не оснащен таким устройством, то его без труда можно установить самому. Стоит система недорого. Достаточно закрепить датчик, подключить реле и правильно соединить провода с электропроводкой автомобиля. Система будет исправно работать.

Встроенный датчик освещенности

Встроенные компоненты контроля освещенности идут в более дорогих комплектациях автомобилей. Как правило, набор их функций более широкий. Можно настроить систему на включение света в салоне, включение и выключение подсветки приборной панели.

Комбинированный датчик освещенности

Часто датчик света может быть объединен в одном устройстве с датчиком дождя. В этом случае он крепится в верхней части лобового стекла. Если с датчиком света все понятно, то в основе работы датчика дождя также лежат фотодиоды и фотоэлементы. Если на лобовое стекло попадают капли дождя, то проходящий свет преломляется по-другому и рассеивается на обратном пути. Фотоэлементы это улавливают и . При сильном дожде автоматически включаются и фары. Водители отмечают, что система работает корректно и правильно. Водителю не нужно включать стеклоочистители всякий раз, когда намокнет стекло. Фотоэлемент определяет уровень воды на стекле и интенсивность дождя и корректирует частоту взмахов стеклоочистителей самостоятельно. В некоторых моделях при дожде включается подогрев стекла, чтобы предотвратить его запотевание.

Как проверить работоспособность устройства

Данная опция очень удобна и водители к ней быстро привыкают. Не нужно беспокоиться о включении или выключении фар – система делает это сама. Но если система выйдет из строя, то автолюбитель может вовремя и не заметить поломки.

Проверить датчик освещенности очень просто. Достаточно накрыть его темным материалом или ветошью. Если все в порядке, то система воспримет это как ночь и включит свет и габаритные огни.

Владельцы собственных домов часто задумываются над тем, какой выбрать датчик света для уличного освещения. Ведь очень удобно, когда свет автоматически включается в темное время суток и отключается в светлое. Для этого существует 2 варианта: поставить фотореле или астротаймер. Поскольку первое устройство более распространенное в связи с низкой ценой и доступностью, рассмотрим вначале его.

В этой статье:

Устройство фотореле

Это приспособление называться по-разному. Например, фотоэлемент, датчик света, фотодатчик или фотосенсор, датчик освещенности. Однако самым распространенным является название «фотореле». С его помощью можно автоматически включать свет в темное время дня и выключать в светлое.

В основе заложены фоторезисторы, фотодиоды и фототранзисторы. Когда освещенность становится слабой и недостаточной, они меняют параметры. При достижении определенных значений контакты в реле замыкаются и начинается подача питания на светильники. Соответственно при усилении освещенности параметры светочувствительных элементов снова начинают меняться, но в обратную сторону, и контакты размыкаются.

При выборе вначале нужно определиться с напряжением, которое будет в сети: 220 В или 12 В. Затем выбрать класс защиты. Минимальным можно считать IP44. Чем выше класс, тем лучше. Эта маркировка защиты означает, что в светореле не попадут предметы размером меньше 1 мм, и он надежно защищен от дождя. Также стоит обратить внимание на то, чтобы температурный режим эксплуатации превышал максимальные и минимальные показатели температуры.

Выходная мощность светореле будет зависеть от суммарной мощности подключаемых светильников и тока. Чтобы избежать перегрузок и поломок, лучше брать устройство с запасом мощности.

В некоторых моделях можно регулировать чувствительность фотодатчика. Это очень удобно, например, зимой, когда выпадает снег. Отраженный свет датчик освещенности может воспринимать как рассвет и будет включать-выключать лампы. Стоит обратить внимание на наличие задержки срабатывания. Выставив ее на 5-7 секунд, вы предотвратите отключение электричества при попадании на датчик света, например, от фар машины.

Где поставить фотореле и как его подключить?

Датчики движения. Успейте купить со скидкой!

Правильно выбранное место для устройства обеспечит его корректное функционирование. Необходимо учитывать следующее:

• на фотореле должны падать солнечные лучи, т.е. его нужно расположить под открытым небом;
• не стоит размещать источники искусственного света рядом с датчиком;
• размещайте его на такой высоте, чтобы свет фар от проезжающих машин не падал на фотоэлемент;
• высота должна быть удобной для обслуживания (мыть и убирать снег).

Подводя итоги можно сказать, что выбор места — это не самое простое. Порой нужно сменить его несколько раз, чтобы подобрать оптимальный вариант. Иногда к реле подключают светодиодные прожекторы или уличный фонарь и вешают устройство на столб. Но это нерациональное решение, т.к. коробку нужно периодически протирать от пыли, каждый раз залезать на столб для этого неудобно.

Подключить датчик света достаточно просто. Из устройства выходит 3 провода: фаза и ноль для питания реле, коммутирующая фаза для подключения светильника. Соединение проводов происходит в распределительной коробке, которая должна быть герметичной, специально для улицы. Если планируется подключать только один светильник, распределительную коробку можно установить рядом с реле. Подключение мощной подсветки лучше делать через пускатель.

Для включения света только в период нахождения человека используется датчик движения. В этом случае датчик подключают после фотореле. Он будет работать только в вечернее время. В датчике движения также можно регулировать задержку включения, чтобы он не срабатывал от движения ветки или пролетаемой мимо птицы.

Фотореле от любого производителя имеет 3 провода для подключения — 1 всегда красного цвета, 2 других могут иметь разную окраску у разных производителей (обычно это синий/темно-зеленый и черный/коричневый). Красный идет на светильники или соединяется с датчиком движения. Синий или темно-зеленый подключаете на нулевой провод питающего кабеля и светильника, а к черному или коричневому подключается фаза. Если реле имеет нестандартные цвета проводов, следует прочитать в инструкции, какой провод куда нужно подсоединять.

Светочувствительность настраивается посредством вращения небольшого пластикового диска на нижней части реле. Рядом с ним всегда находятся указатели, чтобы обозначить, в какую сторону его вращать для увеличения или уменьшения чувствительности фотоэлемента.

Чтобы настроить световой порог срабатывания, обычно используют следующий метод: регулятор ставят на наименьшую чувствительность. Вечером, когда необходима подсветка, плавно подкручивается диск до тех пор, пока реле не заработает. Настройка считается законченной, когда загорается свет.

Несмотря на то что датчики предназначены для автоматического включения и отключения, на них имеется специальный тумблер или кнопка, позволяющие осуществлять ручное управление прибором.

Астрономический таймер

Датчики движения. Успейте купить со скидкой!

Данное устройство по своей сути отличается от фотореле. Автоматическое включение освещения происходит по заданному времени. В астротаймер запрограммировано время, когда темнеет и светает в разных регионах. А подстройку он производит с помощью GPS. Необходимо лишь ввести координаты его расположения, текущую дату и время. Исходя из введенных данных он выбирает подходящую программу и работает.

Это устройство имеет ряд преимуществ перед фотореле. Последнее может срабатывать в пасмурную погоду или наоборот гаснуть посреди ночи из-за попадания на него света. Астрономический таймер же не имеет такого недостатка. Его можно устанавливать в любом месте на улице или в помещении. На нем можно смещать включение и отключение освещения на 2-4 часа. Единственным его недостатком является высокая цена.

Если вы выбирается устройство для освещения улиц или мест, где человек находится непродолжительное время (калитка, туалет и прочее), подойдет фотореле. Но если нет желания зависеть от погодных условий и ухаживать за фотоэлементом, тогда стоит подобрать оптимальную для определенных условий и потребностей модель астротаймера.

По принципу работы, датчик освещения устроен так : фоточувствительный элемент, который установлен в датчики, способен изменять свое сопротивление , в зависимости от освещения. В виде этого элемента, обычно выступает фоторезистор.

Потом, в действие вступает схема калибровки, через которую сигнал от фоторезистора переходит на транзистор.

В цепи транзистора имеется реле. Транзистор, с помощью реле замыкает сеть и лампа или прожектор, который подключен к сети, начинает светиться. В статье, принцип работы, будет описан более подробно.

Как подключить датчик освещения.

Стоит отметить, что схема подключения датчика освещения, идентична схеме подключения датчика движения.

Правильный монтаж датчика освещения.

Конечно, подключить и настроить дело не трудно, куда труднее, определить правильно место для установки датчика. Рассказывал мне знакомый историю, как у него в районе уличный фонарь, то включался, то выключался.

А после наступления полной темноты на улице, он, наконец, начинал нормально работать. Знаете, в чем было дело?

Датчик освещенности установили прямо под фонарь. Из-за этого, при наступлении темноты, он включал фонарь, распознавал, что светло и выключал. Подобная ситуация может случиться у всех. Но, чтобы такого не было, нужно не устанавливать датчики освещенности, рядом с источником света.

Настройка датчика движения.

Когда будете калибровать датчик, то используй черный мешочек, он идет в комплекте.

Единственное, что можно настроить у этого датчика, это регулятор освещенности. Им можно установить уровень, когда будет срабатывать реле. Подробности регулировки и настройки описываются ниже.

Датчик освещенности LXP-01, можно отнести к простейшим. Он не дает возможности ничего в нем изменить и настроить. Существуют более продвинутые датчики, в них можно настроить задержку срабатывания.

Внешний вид датчика движения.

Датчик LXP-02.

Назначения выходов датчика:

1. Красный нужен для подведения нагрузки

2. Синий, может быть зеленым, это ноль

3. Коричневый (черный) - датчик питания.

Если убрать белый корпус, то под ним увидим схему датчика, расположенную на печатной плате.

Для простого расчета необходимого числа ламп воспользуйтесь Калькулятором расчета количества ламп .

В датчике расположено реле DE3F-N-A на 24 VDC. Ток контактов 10А. Это значение определяет максимальную нагрузки, на которую способен датчик. То есть, 10 на 220, будет 2,2кВт. Точно также заявлено в инструкции.

Но мое мнение: к этому датчику, не стоит подключать больше 4 ампер. Все, что выше, только через промежуточный пускатель.

Фотография платы датчика движения.

Вот этим дорожки, со слоем припоя на них, именно они - чаще остальных горят при перегрузке, неправильно подключенного K3. Если такое произойдет, то заменять придется и реле.

По инструкции, датчик освещения LXP-03 в состоянии коммутировать токи 25А. На плате указано, что ток реле 30А, скорее всего производители решили перестраховаться, и я, в этом плане, от них не далеко ушел. Решил ограничить ток на 16А.

Для освещения - это ещё и с запасом.

Ну и на десерт - все самое интересное:

Представленная схема взята именно с той платы, которая показана в начале статьи. Сейчас производитель активно улучшает и изменяет свое устройство, поэтому некоторые данные могут измениться.

В принципе, все одинаково:

Напряжение питания 220V поступает через ноль и клеммы. Ноль - N, клеммы - L.

Если вы измените местами фазу и ноль , или вообще выключите ноль, а не фазы, то ничего страшного не случится. Но делать это крайне не рекомендуется, безопасность ещё некто не отменял.

Выпрямляется напряжение при помощи диодного моста, 4 диода типа 1N4007. За фильтрование напряжения отвечает электролитический конденсатор, стабилизация происходит на уровне +22…24V, для этого, установлен стабилитрон типа 1N4748.

Оставшаяся часть схемы питается от постоянного напряжения. Устроена она следующим образом: На выходе резистивного делителя 68к — VR — Фоторезистор создается напряжение, которое полностью обратно идентично уровню освещения. То устройство, которым настраивается уровень срабатывания - это подстроечный резистор VR с сопротивлением 1 МОм.

Что именно ставят в такие схемы: фоторезистор или фотодиод - неизвестно. Вероятнее фоторезистор, но похожий фотодиод тоже может там стоять.

Если вы хотите экономно и эффективно расходовать электроэнергию, то крутите контролер по часовой стрелке до максимума, так датчик освещения будет срабатывать только при наступлении полной темноте. Выкрутив регулятор в обратную сторону, то будьте готовы кто тому, что свет будет включаться даже днем, если над вами нависнет большая туча.

Вот, как проходит процесс выключения света при наступлении темноты: уровень освещения падает, начинает расти сопротивление фоторезисторов, напряжение на базе транзистора растет. Когда напряжение достигает определенного уровня, транзистор открывается и через коллектор начинает протекать ток, который активирует реле К1. Контактами реле включает нагрузку. Нагрузка подключается через вывод LOAD.

Для обозначения рабочего состояния загорается светодиод . Чтобы реле слишком часто не переключало датчик, например, от колеблющейся ветки дерева, на схеме установлен конденсатор 47 мкФ, который сглаживает все процессы.

Более мощная схема датчик освещения LXP-03:

Она идентична первой схеме в статье, отличия перечислю:

1. Схема питания в состоянии ограничивать напряжение в фазной цепи.

2. Тут диодный мост с фильтрами. Такой же и в предыдущей схеме, просто я не очень удачно её изобразил.

3. Вместо одного стабилитрона, как на первой схеме, тут их установлено два последовательно. Притом, напряжение осталось прежнее - +24В.

4. Здесь установлено более мощное реле, с соответственно более мощным током катушки. Также, здесь используется составная схема на два комплементарных транзистора.

Если вы знаете, как работает схема, то её будет легко отремонтировать.

Автоматическое включение света является одной из систем активной безопасности автомобиля. Подобная функция встречается не только в авто представительского класса, но и на бюджетных моделях. Рассмотрим, как работает датчик света фар.

Принцип работы

Работа датчика света основана на способности некоторых элементов изменять свое сопротивление при воздействии света. Светочувствительные элементы, используемые в качестве датчиков освещения, можно разделить на 2 вида:

• фотодиоды. При попадании световых лучей на чувствительную область на выводах фотодиода изменяется сопротивление, что позволяет определять уровень освещенности;
• фототранзистор – оптоэлектронный полупроводник, предназначение которого не отличается от обычного транзистора. Напомним, что транзистор, как и реле, используется в качестве электронного ключа со слаботочным управлением силовыми выводами. В транзисторе ток между коллектором и эмиттером протекает лишь при подаче тока на вывод базы. В фототранзисторе вывод базы доступен световому излучению. Попадание лучей на чувствительный элемент генерирует ток на выводе базы, что позволяет использовать фототранзистор в качестве исполнительного устройства для автоматического включения потребителей.

Особенности применение в автомобиле

Датчик света в автомобиле используется не только для удобства водителя, но и для повышения уровня безопасности дорожного движения. В дневное время суток водителю больше нет необходимости отвлекаться на включение фар при въезде в туннели либо затемненные участки дороги. Фоточувствительный транзистор управляет освещением в автоматическом режиме. При этом функция ручного включения и выключения сохраняется.

Если в дневное время с работой датчика все понятно, то как быть ночью при движении встречных авто и проезде фонарей дорожного освещения? Ведь датчик, среагировав на появление света, не должен выключить фары автомобиля. Именно поэтому узкого диапазона реакции на свет недостаточно. Вектор чувствительности к световым лучам расположен в двух направлениях: фронтальном и вертикальном. Это позволяет точно оценивать уровень освещения. В некоторых автомобилях чувствительный элемент направлен в салон, что также позволяет нивелировать влияние переменных факторов.

Датчик освещения в автомобиле часто совмещен с датчиком дождя и располагается вверху лобового стекла. Также может быть установлен перед ветровым стеклом по центру торпеду.

Дополнительные функции

Даже в простейшем датчике света можно настроить чувствительность с помощью подстроечного резистора. Водитель на свое усмотрение может настроить уровень чувствительности, при котором автоматически будут включаться фары на границе дневного и сумеречного времени суток.

При этом использование умного датчика света позволяет реализовать не только автоматическое включение/выключение ближнего света, но и адаптацию осветительных приборов под изменяющиеся условия. Ярким примером таких возможностей является управление дальним светом. Для предотвращения ослепления водителей, при регистрации свечения фар встречного авто датчик автоматически выключит дальний свет. В некоторых типах систем можно настроить включение габаритных огней и ближнего света фар в зависимости от степени освещенности. Габариты будут автоматически включаться даже в дневное время, но в пасмурную погоду.

Недостатки

Причислить минусы автоматизированного управления светом фар к недостаткам самой системы было бы неправильно. Все они связаны с особенностью работы человеческого сознания. После привыкания к работе датчика света водители, пересаживаясь на автомобили без электронного помощника, могут забыть вовремя включить фары. Опасность в таком случае не столько в получении штрафа, сколько в повышении риска возникновения ДТП. Подобная ситуация может случиться, если вовремя не заметить поломку датчика. Проверить работоспособность светочувствительного элемента можно даже в дневное время. Для этого достаточно перевести включатель света в положение Auto, а затем накрыть место датчика ветошью, сымитировав тем самым наступление сумерек.