Датчик управления светом – выбираем звуковой или оптико-акустический датчик для выключения освещения, схема датчика шума и хлопка для включения света

Содержание

Система управления освещением — Википедия

Система управления освещением — это интеллектуальная сеть, которая позволяет обеспечить нужное количество света, где и когда это необходимо[1]. Эта система широко применяется в коммерческой и жилой недвижимости, в промышленности и для внутренней и наружной рекламы.

Большинство таких систем способны автоматически регулировать освещение. Автоматизация представляет собой один из трех основных механизмов оптимизации освещения, наряду с использованием энергоэффективных ламп и грамотным расположением светильников.[2]

Системы управления освещением используются для максимизации экономии энергии, в том числе с учетом строительных норм, стандартов зеленого строительства и энергосберегающих программ. Системы автоматического управления освещением часто встречаются под названием умное освещение.

Если термин «управление освещением» обозначает отдельные светильники, выключаемые и выключаемые вручную, или иногда оборудованные встроенными датчиками света или движения, то понятие «система управления освещением» предполагает светильники, датчики и прочие вспомогательные устройства, объединенные в единую интеллектуальную систему, которая при необходимости может работать самостоятельно.

Система управления освещением может включать:

  • умные выключатели, способные включаться и выключаться автоматически,
  • умные диммеры, способные автоматически менять мощность освещения,
  • умные лампы, способные автоматически включаться, выключаться, менять мощность, цветовую температуру и цвет,
  • светодиодные ленты (с теми же возможностями, что и умные лампы) и RGB-контроллеры для управления ими,
  • датчики движения,
  • датчики присутствия,
  • датчики открытия двери, окна, дверцы и так далее,
  • датчики света,
  • дополнительные дистанционные выключатели.

Она также может взаимодействовать с другими системами здания (такими как пожарная сигнализация или ОВК).

Управлять светом при этом можно как обычным способом (локально), так и специальные центральные пульты, сенсорные экраны, веб-интерфейсы и мобильные приложения (управление проходит через контроллер).

Контроль за эффективностью управления освещением в жилых помещениях осуществляется Консорциумом по энергоэффективности[3].

Основным преимуществом системы управления освещением над автономным управлением освещения или над обычным ручным переключением света является способность контролировать отдельные световые приборы или группы приборов из Единого пользовательского интерфейса устройства.

Возможность одновременно контролировать несколько источников света из одного устройства позволяет создать нужную световую атмосферу, в зависимости от предназначения помещения в тот или иной период времени.

Одним из важнейших преимуществ системы управления освещением является снижение энергопотребления.

Ещё одно преимущество — это увеличение продолжительности срока службы электрических ламп, за счет энергосбережения.

Беспроводные системы управления освещением также позволяют снизить затраты на установку и предполагают больше вариантов размещения датчиков и выключателей.[4]

Системы управления, как правило, предоставляют возможность автоматической регулировки освещения в зависимости от внешних условий, например автоматическое включение света по движению или по расписанию.[2]

Во многих случаях пользователь может сам настроить алгоритмы срабатывания света: условия включения и выключения, изменения цвета и мощности, скорость изменения параметров и так далее. В таких алгоритмах можно использовать сразу несколько условий, например поддерживать вечером приглушенное освещение в гостиной, если в ней кто-то есть и если естественного света мало (расписание + датчик света + датчик присутствия).

Чаще всего используются следующие механизмы:

механизм примеры использования пусковое устройство
расписание включить свет в 7 утра,
приглушить свет в 8 вечера,
выключить в полночь весь свет, кроме ночника
астрографик (рассвет / закат) выключить свет через час после рассвета
включить свет за час до заката
таймер выключить свет через 3 минуты после включения
количество естественного света включить свет, когда слишком темно, чтобы читать
поддерживать постоянный уровень освещенности
датчик света
присутствие / отсутствие людей включить свет, когда в комнату кто-то вошел,
выключить свет, когда в комнате никого нет
датчик движения,
датчик присутствия
открывание / закрывание двери включить свет, когда открылась входная дверь датчик открытия
сигналы от внешней системы
(пожарной, охранной и так далее)
включить весь верхний свет при пожаре,
заставить лампы мигать при взломе
датчик дыма,
пожарная сигнализация,
охранная сигнализация

Классификация систем управления освещением[править | править код]

В 1980-х техническое освещение стало модернизироваться. Оно должно было стать более управляемым и энергоэффективным. Изначально, был создан аналог современной системы, который позволял контролировать флуоресцентный баланс и интенсивность освещения. Это был первый шаг к созданию полноценной системы управления освещением, однако аналог требовал большое количество кабельной проводки, что было экономически неэффективно. Tridonic

[5] стала первой компанией, которая сделала цифровой протокол передачи данных в 1991 году (DSI). DSI стал основным интерфейсом для передачи команд по изменению освещения всех подключенных световых приборов. В отличие от его аналогового, данный интерфейс предполагал упрощенную систему использования кабеля. Таким образом, существует два типа систем:

Применение системы управления освещением в театре[править | править код]

Архитектурные системы управления освещением включают в себя двухпозиционный переключатель, контроль над интенсивностью освещения, и используются в основном для регулировки света на сцене. Системы управления могут быть расположены в различных частях одного здания и представляют собой как простую систему из нескольких переключателей, так и сложный интерфейс с сенсорным экраном.

Основное преимущество такой системы освещения для работников театра заключается в возможности управлять и регулировать свет на сцене, не прибегая к использованию пульта управления освещением. Таким образом, световые сигналы меняются и контролируются с помощью всего одной системы.

Датчики управления освещением, включение света за счет датчиков движения

Датчики движения
Датчики присутствия
Датчики освещенности
Ассортимент датчиков B.E.G.

Автоматическое управление освещением становится все более популярным. Оно используется на самых разных объектах, среди которых:

  • многоквартирные дома;
  • частные коттеджи;
  • офисные и торговые комплексы;
  • образовательные учреждения;
  • открытые и подземные парковки;
  • склады;
  • гостиницы и т. д.

Такие системы позволяют автоматически включать и выключать свет с учетом присутствия или отсутствия людей и уровня текущей освещенности. Для этого в них используются специальные сенсоры освещенности и PIR-сенсоры движения. В зависимости от назначения и принципа действия датчики делятся на несколько групп.

Датчики управления освещением

Датчики движения

Датчики этого типа включают свет, когда замечают перемещение объектов в зоне действия. Например, если в комнату входит человек или на территорию заезжает машина. Во всех PIR-датчиках управления светом используются PIR-сенсоры, фиксирующие инфракрасное излучение. Также популярны высокочастотные (микроволновые) модели, которые определяют движение по изменениям частоты отраженного сигнала. Датчики данного типа используются только в зданиях, монтируются на потолки, стены. Основным отличием датчиков движения является работа сенсоров освещенности, которые в них встроены, освещенность измеряется только при фиксации первого движения.

Датчики присутствия

Такие модели работают по тем же технологиям, что и датчики движения. Основное отличие от датчиков движения – это работа сенсора освещенности. Сенсор освещенности в датчиках присутствия измеряет смешанную освещенность, каждое движение и при наступлении пороговой освещенности, установленной в датчике, может отключить светильники, когда она превышает заданный порог. Поэтому датчики присутствия устанавливаются в помещениях с большим количеством естественного света, а также там, где люди находятся постоянно. С помощью данных датчиков достигается максимальная экономия электроэнергии в офисных помещениях. Датчики присутствия имеют различные протоколы управления, например с диммированием по DALI или 1-10V. С помощью данных протоколов становится возможным поддержание постоянной освещенности на рабочем месте в любое время суток.

Датчики освещенности

В отличие от двух предыдущих групп, сенсоры этого типа не фиксируют движение. Они анализируют уровень освещенности и подают сигнал на включение светильников, когда становится слишком темно. Такие сенсоры используются для освещения пешеходных и автомобильных дорог, подъездов, элементов ландшафтного дизайна и других объектов.

Ассортимент датчиков B.E.G.

Brück Electronic GmbH выпускает сенсоры разных типов. В ассортименте представлено более 350 различных моделей датчиков управления освещением, созданных с использованием самых современных технологий. Мы предлагаем качественные высокочувствительные датчики с удобной регулировкой параметров. Все модели продаются в прочном корпусе из поликарбоната, выдерживают охлаждение до -25 и нагрев до +50 °С. Чтобы получить консультацию по выбору датчика, напишите или позвоните специалистам нашей компании.

comments powered by HyperComments

возможности по управлению освещением / Холдинг GS Group corporate blog / Habr

Термин «умный свет» относится к среде, управляемой системами контроля освещения. Эти системы учитывают такие факторы, как наличие людей в комнате, освещенность и время суток, чтобы включать и выключать лампы, тем самым экономя электроэнергию и деньги пользователя.

Популярность продуктов умного освещения постоянно растет. На самом деле, рынок умного света является самым быстрорастущим в индустрии, занятой производством осветительного оборудования. Ожидается, что к 2020 году его стоимость составит $8,14 млрд при среднегодовом темпе роста 22,07% в период с 2015 по 2020 годы. Этому в немалой степени способствуют законы правительства об экономии электричества.

Умный свет – это система, включающая в себя осветительные приборы и электронные системы, ими управляющие. Осветительные компоненты бывают самых разных видов: флуоресцентные лампы, диодные лампы, ксеноновые лампы и другие. Управляющие системы включают в себя сенсоры, микроконтроллеры, приемники и другие элементы, ответственные за поведение света.

В принципе, можно обходиться и обычными лампочками, но, к сожалению, они не могут предоставить весь спектр решений, которыми мы обладаем в эпоху Интернета вещей. Классические лампы являются бинарными устройствами, то есть имеют всего два состояния: включена или выключена. Промежуточных вариантов часто не оказывается – именно так работают лампочки с тех времен, когда они впервые появились в наших домах.

Умные лампы работают по-другому и предоставляют большие возможности по контролю. Благодаря тому, что они используют беспроводные технологии, вы можете управлять светом из любого места на Земле, используя мобильные устройства или ноутбук.

Умные устройства освещения дают позволяют создавать персонализированное и интеллектуальное окружение. Умный свет имеет большое количество полезных возможностей, например, система сможет имитировать ваше присутствие в доме, когда вы в отъезде, автоматически понижать яркость света при включении телевизора, выполнять функции будильника или сигнализировать вам о входящих звонках и сообщениях. Более того, лампы могут включаться автоматически, когда пользователь приходит домой, и управляться при помощи голосовых команд.

Установив датчики движения, можно регулировать работу светильников в коридорах, подсобных помещениях и так далее, то есть там, где люди обычно не задерживаются надолго. Автоматическое управление светом избавляет человека от необходимости искать в темноте выключатель: дом сам обо всем позаботится, например, включив свет на лестничной площадке перед входом в квартиру.

Однако не стоит забывать и про обслуживающие компании и поставщиков электроэнергии. Они тоже получают выгоду от использования клиентами умных технологий. У них появляется возможность просматривать статистику потребляемой энергии и, на основании полученных данных, автоматически приглушать свет на 10% в пиковые часы – эту разницу пользователь не заметит, но заметит и скажет «спасибо» его кошелек.

Объединив беспроводные технологии с энергоэффективными лампами в одном компактном решении, мы смогли изменить привычный порядок вещей. Световые сценарии – это настоящий клад для дизайнера интерьеров. Выделяя светом одни элементы интерьера и скрывая в полумраке другие, можно сформировать сразу несколько вариантов дизайна в одном помещении.

Термину «умное освещение» можно придать различный смысл, в зависимости от того, хотите ли вы иметь гибкое и полнофункциональное самостоятельное решение или интегрировать осветительные устройства в более масштабную систему домашней автоматизации. Что касается первого случая, то в сфере самостоятельно функционирующих устройств существует большой выбор продуктов от разных производителей. В основном это умные лампочки, визуально очень похожие на своих братьев с нитями накаливания.

Вот пара примеров таких устройств.

Фото: philips.ru

Лампа Philips Hue позволяет удаленно контролировать освещение, создавать и настраивать нужную атмосферу в помещении с помощью приложения на вашем смартфоне или планшете. Устройство обладает парой интересных режимов, как например: «Бодрящий свет», когда лампы включаются на полную яркость, и «Для чтения» – в этом случае все выбранные лампы изменят свет на белый с оптимальным уровнем яркости.

Фото: lifxrus.ru

Функционально лампочки LIFX схожи с Philips Hue, но, в отличие от последних, им не нужен специальный передатчик (мост hue). Устройства подключаются к домашнему Wi-Fi-роутеру напрямую, без посредников. При наличии в помещении сразу нескольких осветительных элементов от LIFX, они передают сигнал по цепочке, чтобы не перегружать роутер.

Фото: engadget.com

Vocca не является лампочкой – это умный патрон для них. Устройство выступает в роли посредника между обычной лампой и обычным патроном. Умный гаджет имеет функцию распознавания речи, давая пользователю управлять освещением с помощью кодовых фраз.

Что касается ситуации, когда вам бы хотелось интегрировать устройства в глобальную систему умного дома, то в этом случае лампочки чаще всего не обладают «умными» составляющими, а управляются контроллерами.

Беспроводные лампы могут быть не лучшим решением, поскольку цена их достаточно высока: самая дешевая LED-лампа стоит не менее $15, а стоимость ламп, меняющих цвет, может достигать $70 (и больше). Более того, если вы замените все обычные лампочки в своей квартире на умные, то смартфон станет единственным способом управления – это не самое здравое решение, хотя в некоторых ситуациях и является идеальным.

Более грамотным решением будет использовать беспроводные переключатели и диммеры. Они работают точно так же, как обычные устройства этого типа – вы можете подойти к ним и вручную отрегулировать яркость освещения – но в добавок вы получаете возможность контроля на расстоянии при помощи мобильных устройств.

Примерами таких переключателей могут служить:

Фото: electronichouse.com

Linear Z-Wave Dimmer, который работает с различными хабами Z-Wave и поддерживает галогеновые, ксеноновые, LED-лампы и лампы накаливания.

Фото: electronichouse.com

Belkin WeMo Light Switch, которому для работы не требуется особый хаб: ему нужна лишь Wi-Fi-сеть и устройство под управлением iOS.

В заключение хочется отметить, что, как правило, построение интеллектуального дома начинается именно с функции управления освещением, поскольку одна эта функция способна значительно преобразить ваш опыт пребывания в своем доме.

Другие материалы из нашего блога:

Датчики движения, включения освещения и системы управления светом Varton

Применение датчиков

Датчики движения могут применяться не только в домашних условиях, но и на промышленных предприятиях, охраняемых территориях, в офисных и административных зданиях, на парковках и городских улицах. Их использование позволит существенно сэкономить расходы на свет, так как освещение включится только при наличии движения в зоне действия аппарата. При установке устройства следует проследить за тем, чтобы на датчик движения не попадал прямой свет от лампы, и в помещении не было предметов, перекрывающих обзор.

Инфракрасные датчики движения отличаются простотой эксплуатации и возможностью регулировки. На таких приборах можно настроить порог срабатывания, угол и дальность обзора. Определяя присутствие в зоне действия довольно крупного объекта или изменение теплового фона по методу счета импульсов, датчик срабатывает и загорается свет. Устройства данного типа безопасны для здоровья человека и не вызывают беспокойств у домашних животных. При этом у датчиков движения имеются и недостатки: они не замечают объекты, которые не излучают ИК-волны, и могут срабатывать от посторонних тепловых потоков, создаваемых кондиционерами, радиаторами отопления и аналогичной техникой. 

Датчики Вартон

 В интернете представлено довольно большое количество датчиков движения разных типов, которые определяют присутствие движущегося предмета. Но, только сотрудничая с VARTON, вы сможете получить качественное обслуживание и гарантии от производителя. Также компания предлагает выгодные условия для сотрудничества, доставку и приемлемые цены.

Все устройства и приборы, представленные в каталоге компании, в том числе и датчики движения, соответствуют необходимым техническим требованиям и проходят сертификацию в России. Поэтому подобрать качественные датчики движения или любое другое необходимое оборудование, в том числе светодиодное, не составит труда. Все они качественные и имеют хорошие характеристики. 

Продажей и поставкой различного оборудования, в том числе и датчиков движения, занимается большое количество компаний как в интернете, так и на других доступных торговых площадках. Компания VARTON предлагает наиболее выгодные условия сотрудничества, чтобы покупка любого необходимого оборудования для клиентов была простой и удобной.

применение пультов контроля над светом, датчиков движения и фотоэлементов

Использование контроллеров управления освещениемВ больших квартирах и загородных домах бывает сложно контролировать освещение с помощью одних выключателей, особенно если светильники разделены на большие группы. Эту проблему решает система «умный дом». В ней применяются контроллеры управления освещением и дистанционные пульты, регулирующие лампы в разных частях здания. Такие технические новинки делают жилье более комфортным.

Централизованное и автоматическое управление

Регулировать свет можно разными методами. Один из них — централизованное управление. Оно производится с помощью щитов и контроллеров, которые устанавливают в зданиях и на предприятиях. Так, если в отдельном помещении свет не нужен, его выключают с центрального пульта.

Датчики движения

С применением контроллера управляют светильниками на территории возле дома: подсветкой клумб, дорожек, фонтанов. Все это делают, не выходя на улицу. В квартирах контроллер обычно устанавливают у входа. Он позволяет выключить свет сразу во всех комнатах. Устройство удобно использовать, когда хозяева спешат на работу и им некогда проверять, выключены ли лампы во всех комнатах.

Другой вариант — датчики движения, таймеры или фотоэлементы. Эти приборы автоматически регулируют светильники. Так, датчики движения, установленные в ванной или туалете, будут включать свет, когда человек заходит, и выключать при выходе.

Это очень удобно, если в доме имеются малолетние дети, которым трудно дотянуться до выключателя, или глубокие старики, которые могут забыть, где он находится.

Фотоэлементы контролируют свет в зависимости от интенсивности освещения на улице. Вечером, когда стемнеет, они автоматически зажигают светильники возле дома и подсветку на дорожках, а утром — их гасят.

Использование таймеров удобно, когда свет нужно регулировать по часам. Так, они могут автоматически включать светильники за 5 минут до прихода хозяина, если он возвращается в одно и то же время.

Дистанционные пульты и компьютерный контроль

Это наиболее популярные устройства управления светом на расстоянии. Пульт ДУ внешне напоминает телевизионный. На нем расположены кнопки, каждая из которых управляет определенной группой освещения. В группе обычно бывает от 1 до 262 светильников.

Дистанционные пульты управления освещениемПрименяя пульт управления освещением в квартире, можно включать/выключать определенные лампы или регулировать их яркость. Так, можно выключить верхний свет, не вставая с кровати, или уменьшить освещение во время романтического ужина.

Использование пульта очень удобно, если свет организован в несколько ярусов: центральная люстра, потолочные и настенные светильники, бра и подсветка ниш. В этом случае ими можно управлять, не вставая с дивана.

Эффективный способ применения дистанционного пульта — это управление наружными элементами освещения. С его помощью можно из дома регулировать свет на территории и в подсобных постройках. Вместо общего пульта можно использовать небольшой пульт-брелок, который управляет небольшой группой осветительных элементов. Им можно включать, например, лампы в гараже при въезде.

Система «умный дом» позволяет управлять светом непосредственно с компьютера. В ней имеется программа, которая регулирует осветительные группы, установленные в здании и на окружающей территории.

Компьютерный контроль освещением

Контролируют свет как из дома, так и из любой точки мира, что также предусмотрено в программном обеспечении. Для этого нужно ввести логин/пароль и войти в систему управления дома. Если включить светильники, то создается видимость присутствия хозяев.

Регулируют свет также со смартфона через установленное приложение. Это можно делать и с обычного телефона с помощью SMS (GSM-управление).

Регулирующие устройства

Для регулирования света применяются различные приборы. Это могут быть как устройства, непосредственно контролирующие освещение, так и датчики, передающие управляющий импульс. К ним относятся:

  1. Блок управления осветительной группой. При нажатой кнопке пульта ДУ он контролирует включение и выключение ламп, а также регулирует их яркость.
  2. Контроллер. Это устройство высокой функциональности, которое регулирует освещение в разных режимах: ручном, автоматическом программируемом, а также по сигналам от пульта и датчиков. Контроллер оборудован жидкокристаллическим дисплеем. Его настройка производится на клавиатуре.
  3. Приборы регулирования освещенияДатчики движения. Они реагируют на ИК-излучение людей. Сенсоры датчиков посылают сигналы на блок управления, установленный в комнате. Он включает лампы при появлении людей и выключает после их ухода. Инфракрасное излучение не поступает сквозь препятствия, поэтому датчики не будут реагировать, когда кто-то войдет в комнату за стеной.
  4. Датчики освещенности. Они реагируют на уличное освещение. Когда его интенсивность становится ниже определенного уровня, они передают сигнал на блок управления, включающий искусственный свет. Когда интенсивность уличного освещения превышает заданный уровень, прибор передает сигнал для отключения светильников. Датчики снабжены фотоэлементами. Их устанавливают в тех местах, куда не попадает свет от других осветительных приборов, чтобы он не влиял на работу устройств. Такие приборы не реагируют на кратковременное повышение яркости освещения, например, на свет автомобильных фар или вспышки молнии.
  5. Реле времени, или таймеры. Эти устройства снабжены процессором, который подает управляющий сигнал для включения светильников в определенное время.

Схема регулирования освещения

ИК и радиоуправляемые выключатели

Современные производители выпускают розетки, выключатели и диммеры, регулируемые дистанционно. К ним относятся следующие приборы:

  1. Устройства, реагирующие на инфракрасные лучи. Ими управляют с помощью пульта ДУ, направляя сигнал непосредственно на приемник. Из других комнат производить контроль нельзя.
  2. Радиоуправляемые изделия. Их можно контролировать с помощью радиосигнала на расстояние до 100 метров. Сигнал проходит сквозь различные препятствия, лишь ослабляющие его действие. Иногда применяют переходники, которые преобразуют инфракрасные лучи в радиочастотные.
  3. GSM управляемые. Их контролируют с телефона с помощью особых программ.

Управление освещением осуществляется с помощью пультов ДУ. Они бывают 2 видов:

  1. Инфракрасные. Нередко для контроля над выключателями применяют стандартный перепрограммированный телевизионный пульт.
  2. Радиоуправляемые. Эти высокофункциональные устройства пользуются особой популярностью. Они оборудованы 7−9 кнопками. Каждая из них привязана к определенной осветительной группе, имеющей свой адрес. Когда нажимается кнопка, радиосигнал распространяется по всем группам, но реагирует на него только одна — с нужным адресом. Такие дистанционные пульты в «системе умный дом» используются для управления не только освещением, но и всей домашней электронной техникой.

Радиоуправляемые выключатели

Системы управления светом делают жизнь проще и комфортнее. Используя различные виды контроля, можно регулировать светильники непосредственно из дома, за его пределами и даже из любой точки мира. Это делается с помощью пульта управления, сигнала с компьютера или с мобильника.

Датчики движения и освещенности для управления освещением, устройство, принцип работы и применение

Датчики движения и освещенности

Любая система управления освещением, если только она не самая простейшая, с использованием традиционных механических выключателей, включает в свой состав разнообразные датчики. В управлении освещением используются:

  1. Датчик освещенности. Коммутирует нагрузку в зависимости от уровня освещенности.
  2. Датчик движения. Реагирует на перемещение человека в пределах зоны чувствительности.
  3. Датчик звука. Реагирует на звуковые сигналы.

Это самые распространенные типы, но не существует принципиальных ограничений для установки в систему освещения других видов устройств. Критерием пригодности может служить только электрические параметры коммутируемой нагрузки, но эта проблема решается установкой всевозможных дополнительных и промежуточных устройств.

Любые датчики могут иметь два основных конструктивных исполнения:

  • выносное;
  • встроенное.

Встроенные сенсоры входят в комплект осветительного прибора и имеют то преимущество, что данная связка разработана и протестирована производителем оборудования. Этим гарантируется полная совместимость составных частей и безотказная работа.

Из недостатков нужно отметить то обстоятельство, что замена неисправного датчика требует наличия полного аналога. Установка иного типа сенсора проблематична и не всегда способна обеспечить нормальную работу. Расширить функционал системы освещения при этом также не представляется возможным.

Выносные детекторы устанавливаются вне корпуса устройств в любом удобном месте при наличии технической возможности прокладки цепей питания и управления. Такой принцип обеспечивает широкие возможности гибкой конфигурации и управления освещением. Также он позволяет легко масштабировать систему.

Основной задачей при проектировании и монтаже становится согласование параметров разнотипных датчиков и приборов, выпущенных разными производителями.

Коммутация объектов управления осуществляется двумя способами:

  • контактный;
  • бесконтактный.

Исторически наиболее часто используется контактный метод коммутации нагрузки. Это может быть ручной механический выключатель или, при использовании автоматических систем управления — электромагнитное реле.

Недостаток механических контактов – обгорание и искрообразование при работе с мощной нагрузкой. Частично данный недостаток устраняется применением герметизированных контактов – герконов. В герконовых реле контактная группа помещается в герметичный корпус, заполненный инертным газом. Переключением управляет электромагнитная катушка, подобно электромагниту реле.

Но инертный газ способствует только устранению обгорания, но не препятствует возникновению искровых разрядов. Несколько снижает вероятность искрения шунтирование контактов конденсаторами небольшой емкости.

Неоспоримое достоинство контактного способа переключения – совместимость с любыми типами нагрузки и формами и значениями питающих напряжений.

Полностью свободны от искрения электронные коммутаторы – симисторы и тиристоры. Это полупроводниковые приборы, управляемые низким напряжением, приложенным к управляющему электроду. В устройствах управления, работающих в сетях переменного напряжения, используются, как правило, симисторные переключатели.

Это определяется конструктивными и схемотехническими решениями, рассмотрение которых целью настоящей статьи не является.

Симисторные выключатели имеют очень высокую надежность благодаря отсутствию механических контактов, но не всегда корректно работают с некоторыми типами нагрузки. Особенно часто конфликты между оборудованием возникают при использовании люминесцентных ламп с электронными коммутаторами и дешевых вариантов светодиодных источников света.

ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ

Датчик движения служит для включения освещения только в том случае, если в помещении находятся люди. По принципу срабатывания можно выделить:

  • инфракрасные;
  • радиоволновые;
  • ультразвуковые.

Радиоволновые и ультразвуковые датчики относятся к классу активных устройств. Они включают в себя передатчик и приемник. В радиоволновом датчике антенна передатчика излучает радиоволны СВЧ диапазона. Часть радиоволн, отражаясь от предметов, возвращается на антенну приемника.

В обычном состоянии частоты сигнала на выходе и входе приемника совпадают и изменяются при обнаружении движения в зоне чувствительности. На этом же принципе работают ультразвуковые датчики движения.

Инфракрасные датчики в большинстве своем являются пассивными и не содержат передающих устройств. Принцип действия заключается в регистрации изменения инфракрасного фона при перемещении в зоне обнаружения объектов с температурой, отличной от окружающей среды.

В домашних системах управления освещением преимущественное распространение получили инфракрасные датчики движения, поскольку обладают целым рядом преимуществ:

  • минимальная стоимость;
  • высокая чувствительность;
  • отсутствие вредного воздействия на окружающих.

Радиоволновые датчики могут негативно влиять на работоспособность определенных видов техники, а также могут нарушит работу некоторых устройств жизнеобеспечения, например, кардиостимулятора.

Ультразвуковые датчики могут вызвать беспокойство у домашних животных, поскольку собаки и кошки могут воспринимать звук нижнего участка ультразвукового диапазона. Поэтому такие технологии, в основном, на промышленных объектах, складах и нежилых помещениях.

При использовании инфракрасных датчиков следует помнить, что они могут работать только в зоне прямой видимости, то есть в зоне обслуживания устройства не должно быть предметов, загораживающих активный элемент датчика. Стекло также не пропускает инфракрасные лучи.

Серьезные помехи в работу ИК датчиков вносят нагревательные приборы, создающие конвекционные потоки, а также засветки сильными источниками светового излучения.

ДАТЧИКИ ОСВЕЩЕННОСТИ

Сенсоры освещения основаны на применении светочувствительных элементов и срабатывают при изменении уровня освещенности ниже или выше установленного порога. Датчики освещения как устройство автоматики, появились одними из первых и именовались поначалу просто фотоэлементами, а приборы созданные с их применением — фотореле.

Простота реализации, доступность элементной базы, делают данные приборы одними из самых дешевых устройств автоматизации. Применение специализированных малогабаритных интегральных схем и микроконтроллеров позволяют реализовать такую функцию, как плавное включение и выключение света в соответствии с уровнем общей освещенности или по заданному порогу.

Дополнительные опции и особенности исполнения.

Любые из рассмотренных типов устройств управления может оснащаться дополнительными функциями. Самая распространенная – использование таймера.

В датчиках движения сенсор, обнаружив присутствие человека, сразу включает освещение. Выключение света может осуществляться по прошествии некоторого времени. Данная опция используется при установке ЖКХ светильников в подъездах, коридорах, на лестничных площадках.

Кроме перечисленных особенностей климатическое исполнение датчиков должно выбираться с учетом условий эксплуатации. Устройства для установки внутри помещений имеют минимальную защиту. Для установки на улице требуется обеспечить повышенную герметичность корпуса.

Кроме того, схемотехнические решения должны обеспечивать работоспособность в широком диапазоне температур и влажности. Немаловажным в некоторых случаях будет использование устройств в антивандальном исполнении. Это касается не только уличных устройств, но и тех, которые планируется устанавливать в местах общего пользования.

Подводя итог, можно сказать, что современный ассортимент оборудования для систем освещения позволяет выполнять проекты с любой конфигурацией.

Все тонкости использования тех или иных датчиков подробно описаны в технической документации на устройства. Там же приведены типовые схемы включения и перечни совместимого оборудования.

© 2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


Бесконтактный датчик для управления включением освещения

Небольшой обзор бесконтактного датчика для управления различными нагрузками, хотя основное применение это все таки управление включением освещения.

Некоторое время назад, а если быть точнее, то 6 лет назад я делал домой кухонную мебель и встал вопрос удобного управления освещением. Дело в том что кухня, это то место, где включать свет приходится не только мокрыми, а иногда и грязными руками, например при разделке мяса, соответственно обычные выключатели не так удобны.

Второй причиной было то, что хотелось иметь скрытые выключатели и тогда у меня все получилось. Помог мне в этом мой тезка из беларуси, который выложил в интернете статью о таков выключателе (если не путаю, это она). Я списался с автором и потом по моей просьбе он доработал схему. Сейчас эта схема имеет уже другой вид, но об этом я расскажу позже.
Работает все это почти нормально, опять же, почему именно «почти» я также буду рассказывать в ходе обзора, так сказать — в контексте.

Фотографии делались почти 6 лет назад, 4 сентября (можно сказать годовщина), качество мрак а доступа к выключателям чтобы переснять у меня увы нет.
Как можно понять, была небольшая платка с микроконтроллером и парой светодиод-фототранзистор.
Все это устанавливалось внутри фальшпанели на кухне, для чего было высверлено углубление диаметром 35мм и глубиной около 8мм при помощи сверла Форстнера, затем сделан паз для проводов, фрезера у меня тогда не было потому делал при помощи лома и такой-то матери, получилось грубо и криво 🙁

Но когда все собрано, то почти ничего и не видно. Снаружи только собственно светильник и пара отверстий, они видны вверху снимка.
Из двух выключателей один работает почти отлично, второй относительно быстро перестал нормально себя вести и реагирует только на что-то более отражающее чем рука.

В свете того, что в ближайшее время мне предстоит похожий процесс сборки кухни и установки выключателей я взял для обзора готовый вариант. Он продается как поштучно, так и по 5-10шт, в моем случае это лот 5 штук.

Мелкие и аккуратные платки, количество сходится, пока вопросов нет 🙂

Размеры печатной платы 40х10мм, высота около 8-8.5мм.
Плата рассчитана на установку в профиль для светодиодных лент, правда модуль собственно датчика при этом немного выходит за плоскость рассеивателя, что немного портит вид. Кроме того следует быть внимательным так как лента подключается аккуратно только одной стороной, если установить наоборот, то полярность подключения будет неправильной. Ничего не сгорит, но придется подключать проводочками крест накрест.

Конструкция предельно проста, небольшая платка, на ней фотодатчик на отражение, микроконтроллер, стабилизатор питания и полевой транзистор для коммутации нагрузки.
В описании заявлено питание 12 Вольт, ток нагрузки до 3 Ампер, при этом мощность нагрузки указана 36-72 Ватта что намекает и о 24 Вольта питании.
Более детальный осмотр выявил, что стабилизатор на входе рассчитан на 40 Вольт, а ключевой транзистор на 30, потому диапазон питания скорее 12-24 Вольта, но больше я бы не подавал. А вот меньше подавать можно, плата нормально работает примерно от 6-7 Вольт.

Микроконтроллер HT68F002, стабилизатор SE8550, полевой транзистор AO3400, максимальный ток коммутации 5.8 Ампера.

Снизу платы компонентов нет, соответственно можно клеить на двухсторонний скотч как светодиодную ленту.

Ссылки на даташиты я привел выше, но посчитал что возможно кому-то пригодится и схема устройства, благо она простая.

Измерять здесь особо нечего, ток потребления заявлен 10мА, реально около 1мА, при включении/выключении подскакивает до 7-10мА.
Но посмотрел осциллографом что творится на выходе управления светодиодом датчика. Режим работы светодиода импульсный, это сделано для того чтобы схема была экономичной так как при непрерывном питания ток потребления был бы порядка 60мА.
Частота включения светодиода около 33 Гц, время свечения 230мкС.

Принцип работы предельно прост, поднесли руку, свет включился, поднесли еще раз, выключился. Следует понимать, что это не датчик движения, ему все равно, ведете вы руку или нет, он реагирует на отражение.
На плате есть место для перемычки помеченное как J1 R0, она подключена к выводы 5 микроконтроллера. При установке перемычки отключается триггерный режим и нагрузка включается пока есть срабатывание датчика.
Также имеется синий светодиодик который светит в выключенном состоянии, очень удобно.

Но как говорится — лучше один раз показать, потому сделал несколько gif-ок для демонстрации.

Обычное внешнее освещение, все работает очень даже удобно, хотя замечал что как-то выключатель сработал сам по себе, даже не понял от чего.
Дальность срабатывания зависит от внешней засветки и при обычных условиях составляет 6-8см.

Засветка от светодиодной ленты практически не влияет на дальность срабатывания.

А вот настольная лампа с галогенкой полностью блокирует его работу. Дело в том, что здесь используется ИК диапазон и нет ни АРУ, ни отсечки непрерывной засветки ни несущей частоты как у ИК фотоприемником для обычного дистанционного управления.
Человек который давно выкладывал свою разработку, сейчас перешел на модель с ИК фотоприемником, а не обычным фототранзистором, такая схема лишена подобного недостатка, но фотоприемник имеет больше размер.

Также работу блокирует засветка от своего светодиода, именно по этой причине у меня стал плохо работать один из моих датчиков, в ДСП были сделаны отверстия, но видимо из-за чего-то через время одна из плат немного поднялась и теперь чтобы включить надо поднести что-то отражающее свет, например металлическую крышку.

Отчасти решить проблемы можно сужением диаграммы направленности фотодиода, например банальным кусочком термоусадки.

Схема начинает работать корректно, но все равно остается проблема при прямой яркой засветке, например у меня когда солнце светит прямо на столешницу, то свет может самопроизвольно включаться/выключатся.

Есть еще одна «особенность», это не поломка, просто она есть. Если поднести руку на определенное расстояние, то выключатель начинает включаться/выключаться. Почему так, не знаю, это происходит даже если к нему ничего не подключено и закрыт светодиод индикации состояния.

И так, что можно сказать в данном случае.
Для начала хорошее. Все работает, датчик включается и выключается, потребляет мало, влазит в стандартный алюминиевый профиль, собран относительно аккуратно.
Но есть и плохое. Из-за того что схема очень проста, есть влияние внешней засветки светильниками с большой отдачей в ИК диапазоне, т.е. обычные лампы накаливания.

У меня как-то была идея простой реализации защиты от указанных выше проблем, разделить фототранзистор и микроконтроллер конденсатором чтобы отсечь постоянное напряжение, а чтобы отсечь помехи, светодиодом передавать простенький код, соответственно когда есть нормальное отражение и микроконтроллер видит что код правильный то включает освещение. Но так как я не программист, то реализовать не смог.
Также еще есть вариант подобного выключателя на дискретных компонентах, если не путаю, то с использованием микросхемы DTMF декодера.

Коротко — применять можно, работает, но при установке следует учитывать «нюансы» описанные выше.

На этом у меня все, надеюсь что этот короткий обзор все таки был полезен.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о