Как подключить датчик освещенности

Датчик освещённости (Troyka-модуль)

Для измерения уровня освещённости окружающей среды воспользуемся простым аналоговым датчиком освещённости на основе фоторезистора.

Подключения и настройка

Датчик общается с управляющей электроникой по трём проводам. На выходе сенсора — аналоговый сигнал, который сообщает микроконтроллеру о текущем уровне освещённости.

При подключении к Arduino или Iskra JS удобно использовать Troyka Shield.

С Troyka Slot Shield можно обойтись без лишних проводов.

Примеры использования

Программа для Arduino

Выведем значение освещённости в Serial-порт используя библиотеку TroykaLight.

Программа для IskraJS

Выведем в Serial порт значения освещённости используя четыре разные формы представления данных. Применим модульlight-sensor для Iskra JS.

Элементы платы

Фоторезистор GL5528

Фоторезистор представляет из себя полупроводниковый радиоэлемент, который меняет свое сопротивление в зависимости от освещения. Фоторезистор GL5528 предназначен для регистрации видимого света с высоким порогом чувствительности.

Контакты подключения трёхпроводного шлейфа

Модуль подключается к управляющей электронике по трём проводам. Назначение контактов трёхпроводного шлейфа:

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.

Устройство и принцип действия

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.

Подключение датчика освещенности (освещения). Фотоинструкция

Датчики освещенности (освещения), наряду с датчиками движения, позволяют создать автоматическую систему для управления освещением в помещениях или на улице. Ранее уже рассматривались основные функции датчиков освещенности, поэтому в этой статье рассмотрим процесс подключения датчика освещенности. В качестве датчика освещения будем использовать сумеречный выключатель Steinel серии NightMatic 2000, который можно подключать к сети 2209В напрямую, без использования дополнительных блоков питания.

Для начала приведем схему подключения датчика освещенности. Она аналогична схеме включения простого выключателя для управления светильником: по сути, датчик освещенности – это выключатель, который управляет включением и отключением светильника в зависимости от освещенности в помещении или на улице. Как и любой выключатель, датчик освещения включается в разрыв фазного провода, идущего к светильнику. Однако, в отличии от простых выключателей, датчик освещенности потребует еще и подключения нулевого проводника для питания сенсорного элемента датчика.

Для подключения применяемого датчика освещенности можно использовать две различные схемы подключения.

1 Подключение датчика освещенности через распределительную коробку. Такой способ подключения можно использовать при проведении ремонтных работ, когда имеется возможность установки дополнительной распределительной коробки для коммутации проводов, идущих к датчику освещенности и светильнику.

2 Схема подключения датчика освещенности с коммутацией проводов в датчике освещения. В случае, когда невозможно установить дополнительную распределительную коробку, датчик освещения подключают к светильнику напрямую: фазный, нулевой и защитный проводники подключаются от источника питания к датчику, а затем с соответствующих клемм датчика освещения поступают на светильник. Далее будем рассматривать подключение именно по этой схеме.

Для большей наглядности выполним подключение датчика освещения на стенде. Для этого закрепляем корпус датчика освещенности и патрон с лампой.

Проделав отверстия в корпусе датчика освещенности под провода, устанавливаем резиновые уплотнители. Стоит помнить, что при монтаже и подключении любого устройства гермоввод в корпусе должен располагаться внизу.

После этого можно приступать к подключению питающего напряжения к датчику освещения. Предварительно убедившись в отсутствии потенциала напряжения на концах жил кабеля, зачищаем каждую жилу на 10мм. Для подключения используем трехжильный кабель: фазный провод – коричневый; рабочий ноль – синий; земля – желто–зеленый.

Подготовив провода для подключения, просовываем кабель через резиновый уплотнитель к соответствующим клеммам датчика освещенности. Подключение осуществляем по следующей схеме: в клемму с маркировкой «L» – фазный провод; с маркировкой «N» – нулевой провод; защитный проводник – подводим в отдельно стоящую винтовую клемму.

После этого, предварительно подготовив проводники для подключения светильника, выполняем подключение по следующей схеме: в клемму с маркировкой «L» (со стрелкой) – фазный проводник; с маркировкой «N» (со стрелкой) – нулевой провод; защитный проводник – подключаем к клемме заземления на корпусе датчика.

Подключив датчик освещения можно приступать к подключению светильника (в нашем случае патрона с лампочкой). Для этого нам понадобятся фазный и нулевой проводники, идущие от датчика освещенности. Защитный проводник подключается к корпусу светильника, если он выполнен из токопроводящего материала.

Выполнив монтаж и подключение датчика освещенности к светильнику можно настроить датчик освещения с помощью регулятора на корпусе датчика.

Для проверки работы датчика освещенности достаточно закрыть рукой сенсорный элемент, расположенный на корпусе датчика.

Датчик освещения.

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.

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:

Схемы датчиков освещения.

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.

Выключатель с датчиком движения, схемы

Датчики движения позволяют организовать автоматическое освещение в помещениях и на открытой территории. Используются в местах, где люди появляются редко и надолго не задерживаются. Раскрываем основные принципы подключения датчика движения в прихожей, у входа, на лестнице.

Алгоритм монтажа зависит от того, какая система освещения реализовывается. Рассмотрим две часто встречающиеся ситуации.

Полностью автоматическое освещение

Чтобы свет всегда включался в автоматическом режиме, следует применить следующий алгоритм монтажа:

1. Один провод питания (ноль) подключается к осветительному прибору напрямую.
2. Второй провод (фаза) подключается через выключатель.
3. Выполняется настройка выключателя (см. ниже пункт «Настройка»).

По такой схеме влиять на работу освещения можно будет только посредством корректировки настроек выключателя.

Схема подключения датчика движения для управления светом без выключателя

Автоматическое освещение с возможностью ручного управления

Чтобы иметь возможность при необходимости управлять освещением вручную, применяется следующий алгоритм:

1. Один провод питания (ноль) подключается к прибору напрямую.
2. На втором проводе (фаза) параллельно датчику подключается традиционный клавишный выключатель. То есть в разрыв этого провода монтируется датчик. А клавишный выключатель подсоединяется в обход датчика.
3. Выполняется настройка датчика.

Схема подключения датчика в цепь с выключателем

По этой схеме свет будет работать в автоматическом режиме, однако останется возможность включить и выключить его вручную. Например, используется, когда в комнате нужно освещение, а движений не происходит.

Настройка параметров датчика движения

Для настройки описанных выше компонентов выключателя с датчиком движения, как правило, предусмотрены регулировочные винты или вращающиеся ручки. Они помечены интуитивно понятными пиктограммами. Настраиваются по следующему принципу:

• Датчик движения (параметр SENS). Вращением винта или ручки увеличивается или уменьшается чувствительность сенсора Оптимальная позиция выявляется опытным путём.
• Фотореле (параметр LUX). Если надо, чтобы свет включался при определенном уровне естественного освещения, нужно дождаться подходящего времени суток и настройкой добиться срабатывания прибора.
• Таймер (параметр TIME). Вращением ручки в ту или иную сторону увеличивается или уменьшается отсрочка, по которой освещение будет самостоятельно выключаться.

Других настроек в классических выключателях с датчиком движения не предусмотрено.

Популярные модели датчиков

Перед покупкой выключателя с датчиком движения нужно обратить внимание на показатели:

• Мощность. Характеристика указывает, на сколько ватт освещения «потянет» выключатель.
• Покрытие датчика движения. Отображается в градусах и метрах. Показывает, как далеко и широко датчик будет регистрировать движение.
• Наличие фотореле. Без него выключатель будет включать освещение и днём, и ночью.
• Наличие таймера. По умолчанию есть во всех приборах этого типа. Однако не всегда имеется регулировка отсрочки.
• Фиксированное включение и выключение. Некоторые выключатели могут работать как самостоятельно, так и с участием пользователя, когда это необходимо.
• Дизайн и компоновка подбираются по вкусу.

Где выгодно использовать выключатели с датчиком движения?

Несмотря на описанные выше преимущества, применять повсюду такие выключатели не имеет смысла — если не двигаться, свет погаснет. По этой причине их неудобно использовать в гостиной, на кухне, в кабинете, детской, санузле, ванной.

Где же применять выключатели с датчиком движения, если только что мы вычеркнули все основные комнаты жилого дома или квартиры? А выгодны они в следующих местах:

То есть там, где люди появляются периодически и надолго не задерживаются.

Более того, грамотно совмещая датчик движения с классическим клавишным выключателем, в список можно добавить и вычеркнутые ранее помещения. Рассмотрим, как это реализовать.

Принцип работы

Перед установкой, настройкой и эксплуатацией выключателя с датчиком движения важно понять в общих чертах, как он работает.

Основной элемент выключателей этого класса — датчик движения. Он реагирует на тепловое пятно, которое перемещается в зоне действия прибора. Это может быть идущий человек, пробегающая кошка, собака и т. п. То есть любой объект, который по своей природе теплее, чем окружающая среда.

Уловив движение, датчик передаёт соответствующий сигнал на управляющую электронику. Та, в свою очередь, формирует и передаёт команду на реле, которое замыкает цепь. Свет включается. Далее запускается таймер. Когда движение прекращается на определённое время, электроника посредством реле размыкает цепь. Свет выключается.

Кроме датчика движения и таймера, выключатели оснащаются встроенным фотореле. Это прибор, который корректирует срабатывание в зависимости от освещенности в зоне действия. То есть, если в помещении или на территории светло, выключатель игнорирует движение и не включает освещение, в котором нет необходимости.

Все три компонента — датчик движения, фотореле и таймер — обычно имеют возможность настройки. Для первого можно установить чувствительность, чтобы он не реагировал на мелкие движущиеся объекты. Настройка фотореле позволяет установить уровень освещённости, при котором свет будет включаться. Регулировка таймера даёт возможность задать отсрочку по времени, по которой реле будет размыкать цепь.

Как подключить датчик света. Схема подключения.

Как подключить датчик света (фотореле). Введение. Назначение датчиков света.

В современной электрике всё чаще используются элементы автоматики. Сегодня мы разберём как подключить датчик света, данное устройство является наиболее простым устройством автоматики, кроме него к простым устройствам можно отнести также:

Назначение датчика света (фотореле) заключается в том, чтобы в автоматическом режиме включать ту или иную нагрузку, в зависимости от уровня света. Например, чаще всего фотореле используется в схемах освещения. Датчик света при наступлении тёмного времени суток автоматически включает освещение, при наступлении светлого времени суток, — выключает. Все датчики имеют регулировки, что позволяет тонко настроить диапазон срабатывания. Безусловно, такой элемент автоматики является очень удобным и полезным. Поэтому многих на текущий момент интересует вопрос — «Как подключить датчик света», сегодня мы дадим на него ответ.

Видео. Как подключить датчик света.

Виды датчиков света (фотореле).

Для начала давайте разберем какие виды фотореле существуют. Датчики света можно разделить условно на две основные группы:

У каждого из данных типов датчиков есть свои плюсы и минусы. Фотореле со встроенным датчиком является полноценным прибором, который сразу после подключения готов к работе. Плюсом также является простая схема подключения. Минус данного датчика в том, что он является достаточно громоздким и требует фиксации на специально кронштейне.

Фотореле с внешним датчиком, напротив является миниатюрным и едва заметным. Основа, -корпус с контактором, который обычно прячется в электрощите на DIN рейке, а уже к нему подключается внешний датчик, размеры которого крайне малы и сам датчик может быть установлен так, что никто и не догадается, что он у Вас есть. Минусом данного типа датчиков является то, что как правило проводники на фотоэлемент необходимо удлинять, да и схема является немногим тяжелее, чем при подключении фотореле со встроенным датчиком. Основной плюс такого типа датчиков, что их выпускают ведущие бренды. Есть возможность подобрать действительно качественный и надёжный датчик.

Как подключить датчик света. Схема подключения.

Схема подключения фотореле со встроенным датчиком полностью повторяет схему подключения трёхпроводного датчика движения. Аналогично, на вход датчика также подаётся 230 В. Фаза L подключается к коричневому проводу датчика, ноль N подключается к синему проводу. Красный провод датчика является управляющим, по данному проводу фаза поступает на светильник в результате срабатывания датчика.

Схема подключения датчика света (фотореле)

Как подключить датчик света. Схема подключения c выключателем.

Подробно схема подключения фотореле с выключателем выглядит следующим образом: Фаза L от вводного автомата, поступает в распределительную коробку на клеммник №1 (точка №1). От данного клеммника фазный проводник поступает на вход одноклавишного выключателя и на вход фотореле (к коричневому проводу). Ноль N от вводного автомата поступает на клеммник №2 (точка №2) . От данного клеммника ноль идёт на контур освещения и на вход фотореле (к синему проводу). Выход фазы из фотореле (красный провод) приходит на клеммник №3 (точка №3) , также на этот клеммник приходит выход фазы с выключателя. Оба данных выхода подключаются к фазному выводу контура освещения.

Принцип работы схемы датчика света.

При наступлении тёмного времени суток датчик срабатывает в автоматическом режиме, в результате фаза по красному проводнику поступает на контур освещения и свет включается. При наступлении светлого времени суток фотоэлемент даёт команду на отключение датчика. В результате фаза не доходит до нагрузки и свет гаснет.

Во второй схеме используется выключатель света. Необходимость использовать выключатель, связанна с тем, что в своем большинстве датчики света (фотореле), рассчитаны на работу при температуре не ниже -20 С. Далее датчик может работать некорректно и Вы можете остаться без освещения. Выключатель в таких случаях позволяет включить нагрузку в принудительном порядке.

Если статья оказалось полезной, оцените её. Если остались вопросы, пишите в комментарии мы с радостью ответим.

Наши ресурсы в социальных сетях, присоединяйтесь:

Датчик света (фотореле) для уличного освещения

Владельцев частных домов при благоустройстве участка волнует вопрос, как сделать автоматическое включение света в сумерки и выключение его на рассвете. Для этого есть два устройства — фотореле и астротаймер. Первое устройство более простое и дешевое, второе — сложнее и дороже. Более подробно поговорим о фотореле для уличного освещения.

Устройство и принцип действия

Это устройство имеет множество названий. Самое распространенное — фотореле, но называют еще фотоэлемент, датчик света и сумерек, фотодатчик, фотосэнсор, сумеречный или светоконтролирующий выключатель, датчик освещенности или день-ночь. В общем, названий много, но суть от этого не меняется — устройство позволяет в автоматическом режиме включать свет в сумерки и выключать на рассвете.

Схема фотореле для уличного освещения на фоторезисторе

Работа устройства основана на способности некоторых элементов изменять свои параметры под воздействием солнечного света. Чаще всего используют фоторезисторы, фототранзисторы и фотодиоды. Вечером, при уменьшении освещенности, параметры светочувствительных элементов начинают меняться. Когда изменения достигнут определенной величины, контакты реле смыкаются, подавая питание на подключенную нагрузку. На рассвете изменения идут в обратном направлении, контакты размыкаются, свет гаснет.

Характеристики и выбор

В первую очередь выбирают напряжение, с которым будет работать датчик света: 220 В или 12 В. Следующий параметр — класс защиты. Так как устройство устанавливается на улице, он должен быть не ниже IP44 (цифры могут быть больше, меньше — нежелательно). Это значит, что внутрь устройства не могут попасть предметы размером более 1 мм, а также что водяные брызги ему не страшны. Второе, на что стоит обратить внимание — на температурный режим эксплуатации. Ищите такие варианты, которые с запасом перекрывают средние показатели в вашем регионе как по плюсовой, так и по минусовой температуре.

Подбирать модель фотореле также необходимо по мощности подключаемых к нему ламп (выходная мощность) и току нагрузки. Оно, конечно, может «тянуть» нагрузку немного больше, но при этом могут быть проблемы. Так что лучше брать даже с некоторым запасом. Это были обязательные параметры, по которым надо выбирать фотореле для уличного освещения. Есть еще несколько дополнительных.

Пример характеристик фотореле для уличного освещения

В некоторых моделях есть возможность подстроить порог срабатывания — сделать фотодатчик более или менее чувствительным. Уменьшать чувствительность стоит при выпадении снега. В этом случае отраженный от снега свет может быть воспринят как рассвет. В результате свет будет то включаться, то отключаться. Такое представление вряд ли понравится.

Обратите внимание на пределы регулировки чувствительности. Они могут быть больше или меньше. Например, у фотореле AWZ-30 белорусского производства этот параметр — 2-100 Лк, у фотоэлемента P02 диапазон подстройки 10-100 Лк.

Задержка срабатывания. Для чего нужна задержка? Для исключения ложных включений/отключений света. Например, ночью на фотореле попал свет фар проезжающего автомобиля. Если задержка срабатывания мала, свет отключится. Если она достаточна — хотя-бы 5-10 секунд, то этого не произойдет.

Выбор места установки

Для корректной работы фотореле важно правильно выбрать его местоположение. Необходимо учесть несколько факторов:

• На него должен падать солнечный свет, то есть он должен быть под открытым небом.
• Ближайшие источники искусственного света (окна, лампы, фонари и т.д.) должны находится как можно дальше.
• Не желательно чтобы на него попадал свет фар.
• Желательно расположить его не очень высоко — для удобства обслуживания (надо периодически протирать поверхность от пыли и смахивать снег).

Чтобы светочувствительные автоматы работали корректно, надо правильно выбрать местоположение

Как видите при организации автоматического освещения на улице выбрать место для установки фотореле — не самая простая задача. Иногда приходится переносить его несколько раз, пока найдешь приемлемое положение. Часто, если датчик света используют для включения фонаря на столбе, фотореле стараются расположить там же. Это совершенно не обязательно и очень неудобно — счищать пыль или снег приходится довольно часто и каждый раз залезать на столб не очень весело. Само фотореле можно разместить на стене дома, например, а к светильнику дотянуть кабель питания. Это наиболее удобный вариант.

Схемы подключения

Схема подключения фотореле для уличного освещения проста: на вход устройства заводится фаза и ноль, с выхода фаза подается на нагрузку (фонари), а ноль (минус) на нагрузку идет от автомата или с шины.

Схема подключения фотореле для освещения (фонаря)

Если делать все по правилам, соединение проводов необходимо делать в распределительной (монтажной коробке). Выбираете герметичную модель для расположения на улице, монтируете в доступном месте. Как подключить фотореле к освещению на улице в этом случае — на схеме ниже.

Подключение фотодатчика через распределительную коробку

Если включать/отключать необходимо мощный фонарь на столбе, в конструкции которого есть дросселя, лучше в схему добавить пускатель (контактор). Он рассчитан на частое включение и выключение, нормально переносит пусковые токи.

Схема подключения датчика день-ночь с пускателем

Если свет должен включаться только на время нахождения человека (в уличном туалете, возле калитки), к фотореле добавляют датчик движения. В такой связке лучше сначала поставить светочувствительный выключатель, а после него — датчик движения. При таком построении датчик движения будет срабатывать только в темное время суток.

Схема подключения фотореле с датчиком движения

Как видите, схемы несложные, вполне можно справиться своими руками.

Особенности подключения проводов

Фотореле любого производителя имеет три провода. Один из них — красный, другой — синий (может быть темно-зеленым) и третий может быть любого цвета, но обычно черный или коричневый. При подключении стоит помнить:

• красный провод всегда идет на лампы:
• к синему (зеленому) подключается ноль (нейтраль) от питающего кабеля;
• к черному или коричневому подается фаза.

Если посмотрите на все выше приведенные схемы, то увидите, что они нарисованы с соблюдением этих правил. Все, больше никаких сложностей. Подключив так провода (не забудьте, что нулевой провод также надо подключить на лампу) вы получите рабочую схему.

Как настроить фотореле для уличного освещения

Настраивать датчик освещенности необходимо после установки и подключения в сеть. Для регулировки пределов срабатывания в нижней части корпуса имеется небольшой пластиковый поворотный диск. Его вращением и задается чувствительность.

Найдите на корпусе подобный регулятор — им настраивается чувствительность фотореле

Чуть выше на корпусе есть стрелочки, которыми обозначено, в какую сторону крутить для увеличения и уменьшения чувствительности фотореле (влево- уменьшить, вправо — увеличить).

Для начала выставляете наименьшую чувствительность — загоняете регулятор в крайнее правое положение. Вечером, когда освещенность будет такой, что вы решите, что уже надо бы включить свет, начинаете подстройку. Надо плавно поворачивать регулятор влево до тех пор, пока не включится свет. На этом можно считать, что настройка фотореле для уличного освещения закончена.

Астротаймер

Астрономический таймер (астротаймер) — это другой способ автоматизировать уличное освещение. Принцип его работы отличается от фотореле, но он тоже включает свет вечером и выключает его утром. Управление светом на улице происходит по времени. В данном устройстве заложены данные про то, в какое время темнеет/светает в каждом регионе в каждый сезон/день. При настройке астротаймера вводятся GPS координаты его установки, выставляется дата и текущее время. Согласно заложенной программе устройство и работает.

Астротаймер — второй способ автоматизировать свет на участке

Чем оно удобнее?

• Оно не зависит от погоды. В случае с установкой фотореле велика вероятность ложного срабатывания — в пасмурную погоду свет может включаться ранним вечером. При попадании на фотореле света он может гасить свет посреди ночи.
• Устанавливать астротаймер можно в доме, в щитке, в любом месте. Ему не нужен свет.
• Есть возможность сдвигать время включения/выключения на 120-240 минут (зависит от модели) относительно заданного времени. То есть, вы сами сможете выставить время так, как вам удобно.

Недостаток — высокая цена. Во всяком случае, модели, которые есть в торговой сети, стоят довольно солидных денег. Но можно купить в Китае намного дешевле, правда, как он будет работать — вопрос.

Как подключить фотореле (сумеречный выключатель) для уличного освещения? Схемы

Что такое фотореле?

Фотореле — это устройство, снабженное с выносным или встроенным сумеречным датчиком, которое встроено в электрическую цепь для осветительых приборов. Датчик, реагирующий на освещение, подает сигнал на схему реле, замыкая – включая освещение в сумерки и размыкая — выключая освещение в светлое время суток.

Как правильно выбрать фотореле?

Для правильного выбора фотореле, нужно знать какой вид датчика будет удобней использовать в конкретных условиях, выносной или встроенный и обязательно учесть токовые характеристики фотореле. Они, как и во всяком электрическом приборе, имеют ограничение по коммутации тока в амперах.

сумеречный выключатель 10А сумеречный выключатель (таблица) сумеречный выключатель 20А сумеречный выключатель (таблица)

Принцип работы фотореле

Светочувствительное устройство, постоянно подключенное к электрическому питанию, замеряет уровень естественной освещенности контролируемого пространства. Датчик, реагирующий на освещение, подает сигнал на схему реле, замыкая – включая освещение в сумерки и размыкая — выключая освещение в светлое время суток.

замер уровня освещенности контролируемого пространства

Структурная схема фотореле

В состав сумеречного выключателя могут входить:

• светочувствительный элемент, реагирующий на колебания освещенности;
• датчик фотоэлемента, воспринимающий изменения тока;
• усилитель электрического тока;
• коммутирующий прибор в виде реле.

Схемы фотореле (сумеречный выключатель)

Схема фотореле с выносным датчиком

Особенности конструкций сумеречных выключателей

Современные простые фотореле для небольших светильников выпускаются в едином пластмассовом корпусе с возможностью крепления на стену или непосредственно на фонарь тыльной стороны.

В случае превышаемой мощности подключаемых через фотореле осветительных приборов коммутировать его в цепь следует через магнитный пускатель или контактор соответствующей нагрузки.

Сложные приборы сумеречного освещения выпускаются двумя составляющими (внешнего датчика фотоэлемента и измерительно-коммутационного устройства), расположенных в щитовой и соединяемых проводами.

Монтаж фотодатчика, реагирующего на движение, выполняется с учетом обеспечения обзора контролируемой территории.

Подключение нескольких осветительных приборов на одну выходную группу сумеречного выключателя проводится по параллельной схеме.

Большинство фотореле, защищены системой помехозащитой (выдержка времени) от ложных срабатываний. Но, все равно, датчики устройства нужно располагать в дали от возможных попаданий посторонних источников света, чтобы исключить эффект мигания ламп.

Фотодатчик замеряет естественную освещенность по одному из принципов

• фоторезистора;
• фотодиода;
• фототранзистора;
• фототиристора;
• фотосимистора.

Чувствительным элементом, воспринимающим световой поток во всех этих конструкциях работает p-n переход, созданный на стыке двух различных полупроводниковых металлов с р- и n- проводимостью, который .способен вырабатывать электрический заряд при облучении светом.

Электрическое сопротивление фоторезистора зависит от интенсивности падающего светового потока.

Фотодиод формирует электрический заряд, соответствующий интенсивности света за счет фотовольтаического эффекта.

Фототранзистор устроен как оптоэлектронный полупроводник, является аналогом обычного биполярного транзистора, в котором область базы облучается светом для регулирования электрического сигнала.

Фототиристор предназначен для работы в цепях постоянного тока, сконструирован оптоэлектронным полупроводником со структурой обыкновенного тиристора, включаемого в работу током от потока света, направленного на светочувствительную матрицу,.

Фотосимистор сконструирован для работы с переменным током. Его можно представить упрощенной конструкцией из двух фототиристоров. Каждый из них реагирует на положительную или отрицательную составляющую полупериода гармоники. Синхронизацией тока для подачи на управляющий электрод занимается специальная схема.

Технические характеристики фотореле

К основным параметрам, влияющим на выбор сумеречного выключателя, относят:

• номинальное напряжение питания.

Внимание! Электронные приборы, выпускаемые за рубежом, предназначены для работы с напряжениями, стандартизированными в чужих странах. Они могут составлять величину 127 или 110 вольт, что не обеспечит их стабильную работу в электросети 220 вольт.

• мощность потребления электроэнергии и тепловую нагрузку светильников, которую должны надежно выдерживать выходные контакты сумеречного выключателя;
• условия эксплуатации прибора, влияющие на конструкцию и выбор степени защиты корпуса:
  • работа при атмосферных осадках;
  • возможность засорения пылью и посторонними предметами;
  • поддержание температурного режима;
  • светочувствительность датчика и настройки порога срабатывания по освещенности;
  • типы коммутируемых светильников. Простые сумеречные выключатели предназначены для работы с активными нагрузками, создаваемыми разогревом нити накаливания обычных ламп Ильича и галогенных конструкций. Все остальные виды, включая люминесцентные и энергосберегающие, создают реактивную составляющую нагрузки.

У метало-галогенных, натриевых и ртутных ламп при запуске создается бросок пускового тока, который может выжечь контакты.

Конструкция фотореле

Первые фотоэлементы создавались исключительно на аналоговых элементах с электромеханическими реле. Такие устройства успешно работают со 2-й половины 20-го века до настоящего времени.

По мере развития науки, послужившей бурному производству робототехники, стали массово выпускаться полупроводниковые устройства, на базе которых создавались конструкции статических фотореле.

Освоение микропроцессорной техники позволило управлять сложными осветительными установками посредством контроллеров, учитывающих специфические условия местности, включать датчики, реагирующие на движение или другие факторы.

Фотореле с выносным датчиком