В каждой квартире или частном доме имеются помещения, не требующие постоянного освещения. Например, в коридорах и на лестницах свет нужен только во время нахождения здесь людей. Поэтому, в целях экономии электроэнергии хозяева устанавливают датчик движения и освещенности, разрывающий питающую цепь. Его влияние распространяется на определенную зону, и при начале в ней любого движения, происходит замыкание контактов и последующее включение света.

Принцип работы

Принцип действия датчика довольно простой. Когда в установленную зону, на которую распространяется чувствительность прибора попадает движущийся предмет, происходит его срабатывание с последующим включением освещения. После прекращения перемещения наступает автоматическое размыкание цепи и отключение осветительных приборов.

Большинство подобных устройств имеют установленный угол обзора, равный 180 градусам. Существуют модели, охватывающие 360 градусов, применяемые в больших помещениях.

Подключение прибора движения и освещения в цепь такое же простое, как и . Основной функцией является замыкание и размыкание электрической цепи с подключенными светильниками. Поэтому схемы подключения обоих приборов практически одинаковы. Схема прилагается к каждому устройству в виде инструкции, а у наиболее качественных моделей от известных производителей схемы наносятся на корпус.

Задняя крышка датчика прикрывает клеммную колодку вместе с подключением проводников. Многожильные провода рекомендуется подключать с помощью изолированных наконечников НШВИ. Для подачи питания используются два провода - фазный и нулевой. Выходя из датчика, фаза подключается к светильнику, поэтому при срабатывании, контакты замыкаются и ток начинает поступать к лампе накаливания.

Классификация

Датчики представлены различными видами, каждый из которых лучше всего подходит для тех или иных условий эксплуатации. Например, датчики движения, устанавливаемые на улице, обладают высокой степенью защищенности корпуса с IP не ниже 55. Внутри помещений вполне достаточно IP22 и более.

В соответствии с типом питания приборы классифицируются на подключаемые к сети 220 вольт и беспроводные, питающиеся от аккумуляторов или батареек. Первая группа считается наиболее востребованной и многочисленной, а вторая используется преимущественно вместе с низковольтными осветительными приборами.

Основной классификацией являются способы, позволяющие определить начало движения в контролируемой зоне. Они основаны на различных принципах обнаружения:

• Акустические устройства, реагирующие на шум. Относятся к категории пассивной аппаратуры. Они включаются при появлении различных звуков.
• Приборы движения и освещённости инфракрасного типа. Срабатывают при наличии теплового излучения, выделяемого теплокровными существами - людьми или животными. Реакция на животных нередко приводит к ложным срабатываниям. Эти виды датчиков тоже являются пассивной коммутационной аппаратурой.
• К видам активных устройств можно отнести различные типы микроволновых приборов, оборудованных сенсором. Они испускают излучение в микроволновом диапазоне и следят за их возвращением. Когда в зону контроля попадает передвигающийся объект, изменяющиеся волны дают команду на срабатывание или выключение прибора. Для охранных систем применяются устройства с повышенной чувствительностью, способные определять объект независимо от наличия конструктивных элементов и других помех.
• Примерно по аналогичной схеме работают ультразвуковые коммутирующие сигнальные устройства. Они отличаются лишь диапазоном, в котором происходит излучение волн. Применяются очень редко и только в нежилых помещениях, или используются как уличный прибор.
• Наиболее дорогими и эффективными считаются комбинированные устройства, сочетающие в себе различные способы фиксации движения. Такая конструкция предотвращает ложные срабатывания, повышая надежность следящих систем.

Основные параметры датчиков

Определившись с конструкцией, необходимо сделать правильный выбор параметров и технических характеристик данных устройств.

Важным показателем считается обзорный угол, который может составлять от 90 до 360 градусов по горизонтали. Этот показатель выбирается исходя из количества направлений, по которым возможно подойти к нужной точке. Если датчик монтируется на стену - достаточно и 180 градусов, а при закреплении к столбу потребуется уже 360. Во внутренних помещениях можно обойтись узконаправленными приборами, а при наличии нескольких дверей потребуются устройства с расширенными функциями. Эти модели отличаются высокой стоимостью, поэтому при выборе следует руководствоваться конкретными условиями эксплуатации.

Существует и угол обзора по вертикали, составляющий для дешевых устройств примерно 15-20 градусов. Дорогие устройства могут работать в вертикальном диапазоне до 180 градусов. Такие приборы применяются в системах охраны, поскольку для регулировки света они экономически нецелесообразны. Устанавливаются на оптимальной высоте, во избежание так называемого мертвого пространства.

Немаловажную роль играет расстояние, на котором прибор считается наиболее эффективным. Внутри помещений вполне достаточно 5-7 метров. Уличный датчик может иметь большую длину действия, которая зависит от площади контролируемой зоны. Однако, если этот показатель окажется чересчур большим, возможен рост количества неправильных или ложных срабатываний.

Следует учитывать и фактор мощности осветительных приборов, подключенных к данной цепи. Все типы датчиков движения соответствуют определенной нагрузке и силе тока с установленным номиналом. Поэтому, выбирая то или иное устройство, нужно учитывать общую мощность ламп, установленных в люстрах, плафонах и т.д.

Дополнительные критерии выбора

Помимо основных параметров, существуют и другие критерии, которые в определенное время могут приобрести решающее значение.

Датчики движения и освещенности выбирается по месту монтажа и способу крепления. Они могут закрепляться на стенах или потолках и быть установленными на кронштейне, как это предусмотрено для корпусных моделей. Все варианты скрытой установки обеспечиваются миниатюрными встраиваемыми устройствами, монтируемыми в специальных углублениях в незаметных местах.

Некоторые датчики обладают дополнительными функциями. Их возможности существенно расширяются за счет встроенного в одном корпусе датчика освещенности. Когда прибор устанавливается на улице или возле окна, то в дневное время его работа не требуется поскольку света и так достаточно. Фотореле может подключаться отдельно или входить в конструкцию датчика движения.

Полезной функцией является защита от домашних животных - собак, кошек и других. При ее наличии ложные срабатывания случаются значительно реже. То же самое можно сказать и о задержке отключения света. Во многих случаях отключение света происходит сразу же после выхода объекта из зоны действия прибора. Это не всегда удобно, поскольку освещение бывает еще нужно. Поэтому наиболее удобными считаются модели не только с задержкой, но и с возможностью ее регулировки.

После приобретения датчика для включения света, его необходимо правильно разместить, обеспечив тем самым его корректную работу. С связи с этим необходимо соблюдать установленные нормы и правила:

• Осветительные приборы не должны располагаться рядом с датчиком.
• То же самое касается кондиционеров и систем отопления, поскольку возможна реакция датчика на воздушные потоки.
• Слишком большая высота установки расширяет зону контроля, но одновременно прибор теряет свою чувствительность.
• На пути датчика не должно быть крупных объектов, заслоняющих обширное пространство.
• В помещениях с большими площадями датчики движения рекомендуется размещать на потолке. Сектор обзора таких устройств должен составлять 360 градусов. При необходимости включения освещения он устанавливается по центру, обеспечивая минимальное количество мертвых зон.

Как подключить

В самом простом варианте подключение датчика выполняется в разрыв проводника фазы, подводимого непосредственно к лампе. Данный способ прекрасно работает в абсолютно темных помещениях, где нет ни одного окна.

В этом случае проводники фазы и нуля заводятся в датчик со стороны входа и подключаются к соответствующим клеммам L и N. На выходе фазный провод идет далее к лампе накаливания, а нулевой проводник соединяется с ближайшим нулем электрической цепи.

При использовании датчика для включения света на улице, дополнительно понадобится или датчик освещенности, работающий в автоматическом режиме. Вместо него на линии может быть установлен отдельный выключатель, включаемый и выключаемый вручную. Таким образом, предотвращается ненужное включение света при наличии нормального естественного освещения.

Подобные дополнительные комбинирующие устройства также устанавливаются в разрыв фазы. Если используется фотореле, его нужно устанавливать перед датчиком движения. За счет этого питание к прибору будет поступать только с наступлением темноты, а днем он находится в выключенном состоянии. Срок службы датчика движения существенно увеличивается, поскольку его ресурс ограничен определенным количеством срабатываний.

Существенным недостатком данных схем является невозможность длительного использования включенного освещения. Свет будет сразу же пропадать после прекращения движения. Этого можно избежать путем параллельного подключения совместно с детектором обычного выключателя. Когда он находится в выключенном положении, будет работать датчик. После включения датчик перестает работать и свет горит на протяжении всего времени до прерывания цепи выключателем.

Настройки и регулировки

Правильная работа датчика для включения света во многом зависит от его настроек.

Для того чтобы он корректно функционировал, необходимо выполнить следующие действия:

• Настройка времени (TIME). Устанавливает временной промежуток, в течение которого свет будет включен от момента последнего обнаруженного передвижения. Это значение может выставляться в диапазоне 1-600 секунд. Для этих целей регулятор устанавливается в нужное положение, в сторону увеличения или уменьшения.
• Настройка срабатываний в соответствии с уровнем освещенности (LUX). Обеспечивает корректную работу датчика в светлое время суток. Порог срабатывания устанавливается самостоятельно с помощью еще одной регулировочной ручки. Как правило, наиболее оптимальное значение подбирается экспериментальным путем.
• Чувствительность к срабатыванию (SENS). Обеспечивает нужную реакцию датчика при наличии движения. Если срабатываний слишком много, чувствительность прибора рекомендуется снизить.

Датчики освещенности (освещения), построенные на базе фоторезисторов, довольно часто используются в реальных ардуино проектах. Они относительно просты, не дороги, их легко найти и купить в любом интернет-магазине. Фоторезистор ардуино позволяет контролировать уровень освещенности и реагировать на его изменение. В этой статье мы рассмотрим, что такое фоторезистор, как работает датчик освещенности на его основе, как правильно подключить датчик в платам Arduino.

Фоторезистор, как следует из названия, имеет прямое отношение к резисторам, которые часто встречаются практически в любых электронных схемах. Основной характеристикой обычного резистора является величина его сопротивления. От него зависят напряжение и ток, с помощью резистора мы выставляем нужные режимы работы других компонентов. Как правило, значение сопротивления у резистора в одних и тех же условиях эксплуатации практически не меняется.

В отличие от обычного резистора, фоторезистор может менять свое сопротивление в зависимости от уровня окружающего освещения. Это означает, что в электронной схеме будут постоянно меняться параметры, в первую очередь нас интересует напряжение, падающее на фоторезисторе. Фиксируя эти изменения напряжения на аналоговых пинах ардуино, мы можем менять логику работы схемы, создавая тем самым адаптирующиеся под вешние условия устройства.

Фоторезисторы достаточно активно применяются в самых разнообразных системах. Самый распространенный вариант применения - фонари уличного освещения. Если на город опускается ночь или стало пасмурно, то огни включаются автоматически. Можно сделать из фоторезистора экономную лампочку для дома, включающуюся не по расписанию, а в зависимости от освещения. На базе датчика освещенности можно сделать даже охранную систему, которая будет срабатывать сразу после того, как закрытый шкаф или сейф открыли и осветили. Как всегда, сфера применения любых датчиков ардуино ограничена лишь нашей фантазией.

Какие фоторезисторы можно купить в интернет-магазинах

Самый популярный и доступный вариант датчика на рынке – это модели массового выпуска китайских компаний, клоны изделий производителя VT. Там не всегда можно разораться, кто и что именно производит тот или иной поставщик, но для начала работы с фоторезисторами вполне подойдет самый простой вариант.

Начинающему ардуинщику можно посоветовать купить готовый фотомодуль, который выглядит вот так:

На этом модуле уже есть все необходимые элементы для простого подключения фоторезистора к плате ардуино. В некоторых модулях реализована схема с компаратором и доступен цифровой выход и подстроечный резистор для управления.

Российскому радиолюбителю можно посоветовать обратить на российский датчик ФР. Встречающиеся в продаже ФР1-3, ФР1-4 и т.п. - выпускались ещё в союзовские времена. Но, несмотря на это, ФР1-3 – более точная деталь. Из этого следует и разница в цене За ФР просят не более 400 рублей. ФР1-3 будет стоить больше тысячи рублей за штуку.

Маркировка фоторезистора

Современная маркировка моделей, выпускаемых в России, довольно простая. Первые две буквы - ФотоРезистор, цифры после чёрточки обозначают номер разработки. ФР -765 - фоторезистор, разработка 765. Обычно маркируется прямо на корпусе детали

У датчика VT в схеме маркировке указаны диапазон сопротивлений. Например:

• VT83N1 - 12-100кОм (12K – освещенный, 100K – в темноте)
• VT93N2 - 48-500кОм (48K – освещенный, 100K – в темноте).

Иногда для уточнения информации о моделях продавец предоставляет специальный документ от производителя. Кроме параметров работы там же указывается точность детали. У всех моделей диапазон чувствительности расположен в видимой части спектра. Собирая датчик света нужно понимать, что точность срабатывания - понятие условное. Даже у моделей одного производителя, одной партии, одной закупки отличаться она может на 50% и более.

На заводе детали настраиваются на длину волны от красного до зелёного света. Большинство при этом «видит» и инфракрасное излучение. Особо точные детали могут улавливать даже ультрафиолет.

Достоинства и недостатки датчика

Основным недостатком фоторезисторов является чувствительность к спектру. В зависимости от типа падающего света сопротивление может меняется на несколько порядков. К минусам также относится низкая скорость реакции на изменение освещённости. Если свет мигает - датчик не успевает отреагировать. Если же частота изменения довольно велика - резистор вообще перестанет «видеть», что освещённость меняется.

К плюсам можно отнести простоту и доступность. Прямое изменение сопротивления в зависимости от попадающего на неё света позволяет упростить электрическую схему подключения. Сам фоторезистор очень дешев, входит в состав многочисленных наборов и конструкторов ардуино, поэтому доступен практически любому начинающему ардуинщику.

Подключение фоторезистора к ардуино

В проектах arduino фоторезистор используется как датчик освещения. Получая от него информацию, плата может включать или выключать реле, запускать двигатели, отсылать сообщения. Естественно, при этом мы должны правильно подключить датчик.

Схема подключения датчика освещенности к ардуино довольна проста. Если мы используем фоторезистор, то в схеме подключения датчик реализован как делитель напряжения. Одно плечо меняется от уровня освещённости, второе – подаёт напряжение на аналоговый вход. В микросхеме контроллера это напряжение преобразуется в цифровые данные через АЦП. Т.к. сопротивление датчика при попадании на него света уменьшается, то и значение падающего на нем напряжения будет уменьшаться.

В зависимости от того, в каком плече делителя мы поставили фоторезистор, на аналоговый вход будет подаваться или повышенное или уменьшенное напряжение. В том случае, если одна нога фоторезистора подключена к земле, то максимальное значение напряжения будет соответствовать темноте (сопротивление фоторезистора максимальное, почти все напряжение падает на нем), а минимальное – хорошему освещению (сопротивление близко к нулю, напряжение минимальное). Если мы подключим плечо фоторезистора к питанию, то поведение будет противоположным.

Сам монтаж платы не должен вызывать трудностей. Так как фоторезистор не имеет полярности, подключить можно любой стороной, к плате его можно припаять, подсоединить проводами с помощью монтажной платы или использовать обычные клипсы (крокодилы) для соединения. Источником питания в схеме является сам ардуино. Фоторезистор подсоединяется одной ногой к земле, другая подключается к АЦП платы (в нашем примере – АО). К этой же ноге подключаем резистор 10 кОм. Естественно, подключать фоторезистор можно не только на аналоговый пин A0, но и на любой другой.

Несколько слов относительно дополнительного резистора на 10 К. У него в нашей схеме две функции: ограничивать ток в цепи и формировать нужное напряжение в схеме с делителем. Ограничение тока нужно в ситуации, когда полностью освещенный фоторезистор резко уменьшает свое сопротивление. А формирование напряжения – для предсказуемых значений на аналоговом порту. На самом деле для нормальной работы с нашими фоторезисторами хватит и сопротивления 1К.

Меняя значение резистора мы можем “сдвигать” уровень чувствительности в “темную” и “светлую” сторону. Так, 10 К даст быстрое переключение наступления света. В случае 1К датчик света будет более точно определять высокий уровень освещенности.

Если вы используете готовый модуль датчика света, то подключение будет еще более простым. Соединяем выход модуля VCC с разъемом 5В на плате, GND – c землей. Оставшиеся выводы соединяем с разъемами ардуино.

Если на плате представлен цифровой выход, то отправляем его на цифровые пины. Если аналоговый – то на аналоговые. В первом случае мы получим сигнал срабатывания – превышения уровня освещенности (порог срабатывания может быть настроен с помощью резистора подстройки). С аналоговых же пинов мы сможем получать величину напряжения, пропорциональную реальному уровню освещенности.

Пример скетча датчика освещенности на фоторезисторе

Мы подключили схему с фоторезистором к ардуино, убедились, что все сделали правильно. Теперь осталось запрограммировать контроллер.

Написать скетч для датчика освещенности довольно просто. Нам нужно только снять текущее значение напряжения с того аналогового пина, к которому подключен датчик. Делается это с помощью известной нам всем функции analogRead(). Затем мы можем выполнять какие-то действия, в зависимости от уровня освещенности.

Давайте напишем скетч для датчика освещенности, включающего или выключающего светодиод, подключенный по следующей схеме.

Алгоритм работы таков:

• Определяем уровень сигнала с аналогового пина.
• Сравниваем уровень с пороговым значением. Максимально значение будет соответствовать темноте, минимальное – максимальной освещенности. Пороговое значение выберем равное 300.
• Если уровень меньше порогового – темно, нужно включать светодиод.
• Иначе – выключаем светодиод.

#define PIN_LED 13 #define PIN_PHOTO_SENSOR A0 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(PIN_LED, OUTPUT); } void loop() { int val = analogRead(PIN_PHOTO_SENSOR); Serial.println(val); if (val < 300) { digitalWrite(PIN_LED, LOW); } else { digitalWrite(PIN_LED, HIGH); } }

Прикрывая фоторезистор (руками или светонепроницаемым предметом), можем наблюдать включение и выключение светодиода. Изменяя в коде пороговый параметр, можем заставлять включать/выключать лампочку при разном уровне освещения.

При монтаже постарайтесь расположить фоторезистор и светодиод максимально далеко друг от друга, чтобы на датчик освещенности попадало меньше света от яркого светодиода.

Датчик освещенности и плавное изменение яркости подсветки

Можно модифицировать проект так, чтобы в зависимости от уровня освещенности менялась яркость светодиода. В алгоритм мы добавим следующие изменения:

• Яркость лампочки будем менять через ШИМ, посылая с помощью analogWrite() на пин со светодиодом значения от 0 до 255.
• Для преобразования цифрового значения уровня освещения от датчика освещенности (от 0 до 1023) в диапазон ШИМ яркости светодиода (от 0 до 255) будем использовать функцию map().

Пример скетча:

#define PIN_LED 10 #define PIN_PHOTO_SENSOR A0 void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(PIN_LED, OUTPUT); } void loop() { int val = analogRead(PIN_PHOTO_SENSOR); Serial.println(val); int ledPower = map(val, 0, 1023, 0, 255); // Преобразуем полученное значение в уровень PWM-сигнала. Чем меньше значение освещенности, тем меньше мощности мы должны подавать на светодиод через ШИМ. analogWrite(PIN_LED, ledPower); // Меняем яркость }

В случае другого способа подключения, при котором сигнал с аналогового порта пропорционален степени освещенности, надо будет дополнительно «обратить» значение, вычитая его из максимального:

Int val = 1023 – analogRead(PIN_PHOTO_RESISTOR);

Схема датчика освещения на фоторезисторе и реле

Примеры скетча для работы с реле приведены в статье, посвященной программированию реле в ардуино. В данном случае, нам не нужно делать сложных телодвижений: после определения «темноты» мы просто включаем реле, подавай на его пин соответствующее значение.

#define PIN_RELAY 10 #define PIN_PHOTO_SENSOR A0 void setup() { pinMode(PIN_RELAY, OUTPUT); digitalWrite(PIN_RELAY, HIGH); } void loop() { int val = analogRead(PIN_PHOTO_SENSOR); if (val < 300) { // Светло, выключаем реле digitalWrite(PIN_RELAY, HIGH); } else { // Темновато, включаем лампочку digitalWrite(PIN_RELAY, LOW); } }

Заключение

Проекты с применением датчика освещенности на базе фоторезистора достаточно просты и эффектны. Вы можете реализовать множество интересных проектов, при этом стоимость оборудования будет не высока. Подключение фоторезистора осуществляется по схеме делителя напряжения с дополнительным сопротивлением. Датчик подключается к аналоговому порту для измерения различных значений уровня освещенности или к цифровому, если нам важен лишь факт наступления темноты. В скетче мы просто считываем данные с аналогового (или цифрового) порта и принимаем решение, как реагировать на изменения. Будем надеяться, что теперь в ваших проектах появятся и такие вот простейшие «глаза».

Правильное освещение в вечернее и ночное время позволяет создать во дворе непередаваемую атмосферу. Но ходит и включать каждый фонарь отдельно - уморительная задача. Именно поэтому лучше использовать датчик освещенности. Он самостоятельно оценивает полученные данные и включает или выключает фонари. Их есть немалое количество и каждый может предлагать какую-то свою изюминку. Как не растеряться среди обилия и что необходимо сделать для самостоятельного подключения? Именно об этом речь пойдет в статье.

Как это работает

Датчик освещенности - не совсем привычное наименование прибора. Чаще всего мастера называют его фотореле. В магазинах также можно увидеть его на прилавках под названием датчика сумерек, датчика дня/ночи, фотоэлектрического выключателя, датчика контроля рассвета, фотосенсора, фотодатчика и других. Суть функционирования прибора не меняется от того, как его называют. Он обеспечивает автоматическую подачу электрического тока к потребителю, когда солнце заходит и прекращает ее, когда солнце показывается на горизонте сутра.

Принцип функционирования фотореле построен на взаимодействии световых волн с некоторыми веществами. При этом происходит изменение свойств вторых. Для этих целей были разработаны специальные транзисторы, диоды и резисторы. Все они имеют приставку фото. Некоторые из них замыкают или размыкают электрическую цепь в зависимости от попадания солнечных лучей. Фоторезисторы изменяют свою пропускную способность, увеличивая или уменьшая сопротивление. Все эти приборы заслуживают внимания. Некоторые из таких фотодатчиков будут более актуальны для одной местности и хуже покажут себя в другой. Поэтому важен правильный выбор датчика света.

Из чего состоит датчик

При покупке фотореле клиент получает в свое распоряжение коробку, в которой находятся все составляющие такого фотореле. Его элементами являются:

• светочувствительный компонент;
• выключатель, который реагирует на сумерки;
• реле интервала;
• реле чувствительности.

В некоторых фотореле может быть использовано несколько светочувствительных элементов, которые дают более точную оценку количеству и качеству поступающего света. Они способны определять длину волны, которая воздействует на фотодатчик. Это необходимо, чтобы фотореле не срабатывало на освещение от фонаря, а только на солнечный цвет. В некоторых моделях фотореле смонтированы дополнительные подстроечные резисторы, которые дают возможность задать интервал, на протяжении которого будет включено освещение по времени, а также по истечении какого периода после захода солнца будет подано питание от фотореле.

В качестве конечных потребителей, которые будут использованы в паре с фотореле могут выступать не только обычные лампы накаливания. Это могут быть и светодиодные ленты, а также газоразрядные лампы. Фотореле способно запитать их любое количество при правильном подключении. Некоторые фотореле имеют встроенный усилитель сигнала, который подается на третьи устройства, которые осуществляют контроль за системой освещения. Чтобы процесс коммутации происходил максимально надежно, в фотореле могут быть установлены тиристорные ключи, которые максимально быстро передают сигнал от фотореле.

Разновидности датчиков

Все фотореле условно можно выделить в несколько групп. Каждую из этих групп фотореле будет объединять один из показателей их характеристик. Среди групп фотореле выделяют:

• по номинальному напряжению;
• по номинальной нагрузке;
• по герметичности корпуса;
• по способу монтажа;
• по дополнительным регуляторам.

Лампочки, которые подключаются к фотореле необязательно могут работать от сит в 220 вольт, поэтому есть отдельные модели фотодатчиков, которые рассчитаны на номинальные напряжения в 12, 24 и 36 вольт. Обычно на фотореле указывается номинальная сила тока, которую выдерживает прибор. Именно по этому параметру легко рассчитать нагрузку, которую будет выдерживать фотореле. Например, если на фотореле написано, что оно рассчитано на 6 ампер, то при 220 вольтах это означает, что фотодатчик с легкостью потянет освещение с общей мощностью в 1,32 кВт. Для этого достаточно воспользоваться формулой P=UI, т. е. умножить силу тока на напряжение. По способу монтажа датчик может быть уличным или внутренним. И уже от этого будет зависеть

Совет! Всегда покупайте фотореле с запасом по мощности. Это позволит впоследствии подключить к фотореле большую нагрузку, если это потребуется.

Судить о том, где может быть установлено фотореле: на улице или в доме, можно по тому, какая степень защиты по стандарту IP на нем указана. Если стоит цифра 68 после этих букв, то такой датчик можно спокойно повесить под проливным дождем, и он не выйдет из строя. Форма корпуса фотореле может быть самой разнообразной: квадрат, прямоугольник, конус, шар и другие. Выбирайте то, что вам нравится больше всего и соответствует месту монтажа. Некоторые фотореле располагают дополнительными возможностями, такими как регулировка чувствительности. Она особенно понадобится зимой, когда выпадает снег. Последний отлично отражает свет. Прогулка ночью, когда лежит снег менее страшна, чем без него. Но фотореле может воспринять его отражение, как наступление утра, поэтому освещение с непредсказуемой частотой может включаться и отключаться.

Обратите внимание! В продаже доступны комбинированные фотореле. Они могут идти в паре с датчиком движения. При этом свет будет включаться только в темное время суток и только тогда, когда будет наблюдаться определенное движение в контролируемой зоне.

Преимущества применения

Преимущество применения фотореле сложно переоценить. Это не только экономит время, но и средства. Некоторые здания требуют того, чтобы в вечернее время включалось освещение фасадов для создания уникального пространственного эффекта. Всем нравится, когда уличные фонари включаются своевременно. Фотореле могут применяться в паре с системами видеонаблюдения. Некоторые виды последних требуют хороший свет для качественной картинки. Фотореле используются не только для освещения. В некоторых случаях фотодатчики используются для систем полива. Как только прячется солнце, включаются насосы орошения. Делается это именно так, чтобы под палящим солнцем не опалить листву растений.

Если вы постоянно контролируете счета за электричество, тогда обязательно увидите снижение цифры после начала применения фотодатчика. Производители стараются упростить схему сборки и подключения датчика света. Это означает, что для его монтажа нет необходимости привлекать профессионала, а все можно осуществить самостоятельно. Фотодатчик дает возможность повысить безопасность собственного жилища. Для взлома часто выбираются дома с плохим освещением. Фотореле будет срабатывать даже тогда, когда никого не будет дома и создавать эффект присутствия хозяев. В большинстве своем фотореле соответствуют заявленным характеристикам, поэтому говорить о недостатках не приходится. Могут быть только различия в моделях.

Что выбрать

Выбирать фотореле для освещения стоит под конкретные потребности или проект. Для этого необходимо учесть несколько факторов:

• общая мощность освещения;
• положение участка для освещения;
• напряжение освещения;
• место установки датчика;
• время работы освещения;
• наличие системы наблюдения;
• необходимость дополнительных модулей.

Рядом с каждым пунктом этого списка необходимо сделать требуемые пометки. Это позволит быстрее проанализировать характеристика фотореле, о которых говорилось выше. В некоторых случаях потребуется монтаж нескольких датчиков освещения.

Способы и схемы подключения

Разобраться с тем, как подключить фотореле для освещения сможет каждый, кто не обладает специальным образованием в области электротехники. Если в общем описать схему подключения фотореле в цепь, то она сводится к тому, что подающий провод питания заводится в сам датчик. От фотореле делается подводка фазы к потребителю, а нулевой провод отдельно подается от щитка. Есть три основных метода подключения фотореле для освещения в цепь:

• с разводкой в коробке;
• с разводкой в самом датчике;
• подключение нагрузки через пускатель.

На рисунке показано, как происходит подключение проводов не в датчике, а в специальной распределительной коробке. Именно такой способ считается грамотным. При этом коробку необходимо приобретать герметичную. В ней должны быть резиновые прокладки под крышкой, а также в каждом вводном отверстии. Только в таком случае можно гарантировать отсутствие окислительных процессов на контактных площадках.

Бывают проекты, где общая мощность всей системы в десятки раз превышает номинальную мощность фотореле. В таких случаях потребуется применение пускателя. Суть схемы будет заключаться в том, что питание на всех потребителей будет идти не через фотореле, а через контактор. Сам фотодатчик будет только сигнализатором, который будет давать команду на замыкание или размыкание контактов пускателя. Такой метод наилучший с точки зрения безопасности. Срок службы фотореле при использовании пускателя увеличивается в несколько раз. Пример схемы такого подключения можно видеть ниже.

Не все производители указывают предназначение проводов, которые находятся на фотореле для уличного освещения. Обычно их предусмотрено три. К двум из них подключается кабель питания. Обычно это синий и черный. К синему подводится ноль от щитка, к черному или коричневому подается фаза. Есть еще и третий красный провод. Он служит для подачи напряжения от фотореле к потребителю. На схеме видно, что из коробки к потребителю также отдельно идет нулевой провод.

Поиск места для монтажа

Знание способа подключения - не все, что необходимо для монтажа датчика для уличного освещения. Для него необходимо подобрать правильное место и высоту для монтажа. Именно в этом случае он будет корректно определять уровень освещенности. Первым фактором является необходимость открытой местности. То ест не должно быть никаких препятствий, которые бы мешали попаданию солнечного света на датчик. Поэтому лучше не размещать его под крышей. Высота размещения фотореле должна быть такой, чтобы к нему было легко добраться при необходимости выполнить обслуживание. Но свет от фар автомобилей должен находиться ниже, чтобы датчик не срабатывал на них.

В ночное время, когда присутствуют источники искусственного света, датчик необходимо максимально удалить, чтобы свет фонарей уличного освещения или свет из окон не попадал на него. В некоторых случаях придется несколько раз изменить положение фотодатчика уличного освещения до того момента, когда будет найден оптимальный вариант. Некоторые советы можно почерпнуть из видео:

Совет! Не располагайте датчик уличного освещения далеко от дома или другого помещения. Так легче будет осуществлять его контроль и очистку. Не располагайте его на столбе, который он будет контролировать, т. к. это только доставит хлопот. Такой подход потребует дополнительного метража кабеля, но в итоге такие затраты окупятся экономией времени.

Дешевые модели датчиков не поддерживают никаких дополнительных настроек. В них выставлены средние положения, которые поддерживаются на протяжении всего периода функционирования. В других решениях есть два регулятора. Они понадобятся уже после полной установки и запуска всей системы. Регулятор часто представляет собой небольшое углубление под отвертку с указанием шкалы на корпусе. Одни из них позволяет отрегулировать чувствительность. То есть порог, при котором будет производиться включение всего освещения. Это очень полезный элемент, который позволяет поддерживать необходимые значения в различные по продолжительности дни. Для выбора правильного положения, его необходимо поставить в крайнее левое положение или к минусу. Как только наступит вечер и уже будет необходимо освещение, тогда потребуется вращать регулятор к плюсу до момента запуска уличного освещения. Делать это стоит очень плавно, чтобы не пропустить момент срабатывания.

Есть ли альтернатива

В некоторых местностях установка фотореле затруднена рельефом или обилием деревьев. В таких случаях можно использовать современную наработку, которая привязывается не к уровню освещения, а к другим данным. Такой прибор называется астрономическим таймером. Благодаря точному времени движения земли вокруг солнца и своей оси легко предсказать время восхода и заката в конкретной местности. Именно и делает этот прибор. Во время первого включения понадобится указать свое местоположение с помощью координат, а также точное время. Благодаря встроенной микропрограмме прибор будет включать и выключать уличное освещение.

Преимуществом такого решения будет над фотореле является независимость от того, что происходит на улице. В дождливую погоду, когда света на улице мало, фотореле может ошибочно определить, что наступили сумерки и необходимо включить освещение. Астротаймер ориентируется по времени и координатам, поэтому на него не влияют такие изменения. Если фотореле испачкалось или притрушено снегом, то также могут быть ложные срабатывания. Для таймера, который работает по координатам не нужно выделять особое место для установки. Его можно разместить в любом удобном месте в доме. В некоторых моделях допускается регулировка отсрочки включения. Недостатком может быть только цена, но за качество необходимо платить.

Обратите внимание! Вместо фотореле, можно использовать обычный временной таймер. Он будет подавать питание на освещение в заданное время. Он не такой удобный, как фотореле, но также сможет неплохо выручить.

Заключение

Обладая изложенной информацией, вы сможете легко самостоятельно приобрести фотореле и установить его. Вы по достоинству оцените преимущества фотореле над ручным включением освещения. Если у вас во дворе смонтирован уникальный проект иллюминации, тогда он будет радовать вас каждый раз после захода солнца.

Датчики движения для систем освещения – это надежные электронные устройства, реагирующие на движения в определенной зоне и включающие или отключающие светильники. Кроме того, подобные устройства могут быть интегрированы с любыми тревожными и охранными системами, включая звуковое или световое оповещение. Инфракрасные датчики освещенности для световых приборов используются для экономии электроэнергии и повышения уровня комфорта. Установка их очень простая, при необходимости можно использовать уже готовые системы для общественных помещений или жилого дома.

В этой статье:

Назначение и принципы работы датчиков

Датчик освещенности представляет собой простое и эффективное устройство – это электронная система обработки данных с инфракрасным фотоэлементом. При движении в рабочей зоне датчика сигнал подается в электронное устройство, где происходит его обработка и подается команда на цепь. В итоге включается один или несколько светильников, что зависит от выбранной схемы подключения. Для квартир и жилых домов используется уже готовая система с лампой и встроенным над ней миниатюрным датчиком.

Датчик освещенности К2110

Особенностью работы устройства является реакция на все движения, отмеченные в рабочей зоне, включая передвижения домашних животных. Кроме того, на работу датчиков могут влиять даже неподвижные, но нагретые предметы. Чтобы исключить подобные ситуации, для современных датчиков используются следующие технологические приемы:

• для прибора используется специальный ИК фильтр, устраняющий влияние света видимого спектра;
• электронные схемы «научились» выделять сигналы, которые свойственны передвижению и силуэту человека, то есть домашние животные уже не смогут «включать» светильник;
• обзор и рабочая зона увеличиваются, благодаря сегментированной линзе Френеля, разделяющей спектр на множество отдельных узких лучей;
• для устранения ложных срабатываний используются многоэлементные фотоприемники.

Датчик присутствия с линзой Френеля

Датчик движения для освещения действует следующим образом: при передвижении человека в зоне действия устройства и пересечении лучей видимости появляется меняющийся сигнал, обрабатываемый электронным устройством. При этом линза фокусирует инфракрасный свет на фотоэлемент, в результате чего возникает сигнал. Когда человек покидает зону сектора линзы, сигнал от нее пропадает, но появляется сигнал от другого сектора, то есть формируется множественный меняющийся сигнал. Датчик реагирует на движение человека от одного сектора к другому, что становится причиной включения освещения. Если движение пропадает во всех секторах, сигнал пропадает и свет отключается.

За включение и отключение отвечает фотоэлемент, обрабатывающий множественный сигнал с линзы Френеля. Диаграмма направленности движения формируется в вертикальной и горизонтальной плоскостях, что обеспечивает высокий уровень эффективности устройства.

Выпускаемые датчики движения имеют различную зону дальности охвата, что позволяет правильно подобрать оборудование и расположить его для конкретного помещения или открытого пространства.

Варианты схемы подключения

Для установки светового датчика необходимо правильно подобрать оборудование. В продаже предлагаются уже готовые блоки и монтажные схемы, то есть необходимо только выбрать точку установку и выполнить настройку. Это позволяет монтировать системы регистрации движений для освещения, не имея опыта. После установки выполняется простая настройка времени удерживания сигнала и дальность срабатывания. Для этого на корпусе есть специальные регуляторы, выводимые на заднюю или переднюю панель, что зависит от особенностей конструкции.

Датчики устанавливают при помощи трех простых вариантов:

1. Схема без выключателя. При этой схеме выключатель не устанавливается, то есть система освещения полностью регулируется датчиком движения. Обычно подобные варианты применяются для входных групп, ворот, придомовой территории, для беседок, системы подсветки бассейнов, в парках. Такие устройства легко крепятся своими руками, надо только соблюдать очень простую схему подключения и соединения проводов. Точки размещения датчиков должны учитывать места наибольшего скопления людей, охватывать места перед воротами и входными дверями.
2. С выключателем для принудительного включения. Датчик освещения с принудительным включением света используется для офисов, лабораторий, кабинетов, включая домашние. Это позволяет нормально выполнять работу, не опасаясь, что свет отключить в самый неподходящий момент.
3. С выключателем для принудительного отключения. Такие варианты систем также очень просто устроить своими руками. Для монтажа надо выбрать точку для датчика и выключателя, который интегрируется в общую цепь питания. Такой способ подходит для жилых помещений и спален. Нажав на клавишу выключателя, можно не опасаться, что свет включится ночью.

Схема подключения датчика освещенности

После установки необходима настройка, позволяющая отрегулировать работу прибора в соответствии со своими желаниями. При помощи настроек можно выставить выдержку времени, автоматическое срабатывание в зависимости от внешнего уровня освещения, чувствительность фотоэлемента. Различные виды датчиков движения отличаются по функционалу, но эти три установки являются обязательными.

«TIME» используется для установки выдержки времени, то есть срабатывания устройства. Стандартно это значение ставится в пределах 8 минут – от 56 секунд до 480 секунд, что зависит от площади помещения. Например, для лестниц это значение может быть меньше, чем для больших кабинетов или автостоянок.

При установке регулятора «TIME» надо учитывать назначение и площадь помещения. Минимальные настройки могут быть крайне неудобными и вызывать раздражение. Например, для санузлов и входных групп такое время лучше увеличить, а для лестничных площадок с короткими пролетами и коридоров можно снизить.

«LUX» используется для установки срабатывания прибора на внешний уровень освещенности. При помощи этого регулятора можно установить автоматическое срабатывание при сумерках или автоотключение при наступлении утра. Например, если датчики присутствия используются для парков или придомовых территорий подобная функция будет очень полезной. Она позволит экономить электроэнергию в светлое время суток.

Настройка датчика движения

«SENS» отвечает за чувствительность, дальность радиуса действия прибора. Использование подобного регулятора позволяет настроить датчик только на присутствие человека, домашние животные уже не будут вызывать срабатывания датчика.

Особенности эксплуатации

Мало просто подключить датчик движения, необходимо правильно его эксплуатировать, чтобы прибор был эффективным и выполнял все свои функции. Для этого рекомендуется следовать следующим советам:

• поверхность линзы необходимо регулярно протирать;
• устройство нельзя ставить около нагревательных приборов;
• средняя мощность оборудования составляет 500-1000 Вт, поэтому световые приборы надо подбирать в этих пределах, особенно если будут использоваться прожекторы;
• нельзя ставить датчики напротив вентиляторов и других приборов с движущимися частями, около труб отопления, в непосредственной близости от источников электромагнитного излучения.

Лучше всего монтировать оборудование на потолке, в этом случае угол обзора будет максимальным и составит 360 градусов. При расположении в углах такой угол сильно сократиться и составит всего 120-180 градусов.

Заключение

Датчики для автоматического включения светильников позволяют снизить расход электроэнергии, сделать использование систем освещения более комфортным. Чаще всего подобные устройства используются для общественных зон, но есть специальные готовые решения для квартир и жилых домов, выполненные в виде классических ламп с интегрированными миниатюрными датчиками.