Електрическа схема на сензор за светлина

За автоматично управление на външното (а понякога и на вътрешното) осветление е удобно да се използва фотореле. Когато нивото на естествената светлина намалее вечер, системата ще включи изкуственото осветление и ще го изключи сутрин, когато слънцето изгрее. Ако фотоклетката се комбинира със сензор за движение, е възможно да се постигне още по-голяма икономия - светлината се включва само през нощта и само ако има човек. На пазара се предлагат много такива комбинирани модели. Можете сами да изберете и свържете сензора за ден/нощ.

Какво представлява фотосветлинната бариера, нейната конструкция и принцип на действие

Ако разглеждаме фотоокото като черна кутия, конструкцията и принципът му на действие са прости:

• На входната страна има сензорен елемент, в който попада светлината;
• на изходната страна - сигнално устройство;
• Върху тялото - регулиращият елемент.

Когато светлината попадне (или спре да попадне) върху чувствителен сензор, устройството подава сигнал, който може да се използва за управление на изпълнителни механизми, фенери (директно или чрез ретранслатор).

Светлинното реле е като "черна кутия".

Той може да подаде сигнал към контролен панел или да задейства алармена система. Сигналът може да бъде под формата на:

• промяна на нивото на напрежение (логическо ниво);
• реле "сух контакт";
• Промяна на състоянието на електронен превключвател (транзистор с отворен колектор) и др.

Светлинният детектор може да бъде вграден в корпуса на устройството или да бъде монтиран външно. След това може да се монтира на всяко удобно място. Копчето за настройка се използва за регулиране на нивото на детекция - възможно е релето да включи светлината по-рано или по-късно.

Всъщност конструкцията на релето на светлинната бариера е по-сложна.

Фотоелектрическото реле представлява блокова схема.

Като цяло устройството съдържа:

• чувствителен към светлина елемент (фоторезистор, фотодиод и др.);
• Преобразувателно устройство (преобразува промяната в състоянието на сензора в промяна в електрическото напрежение);
• усилвател-буфер;
• прагово устройство - сравнява напрежението от сензора с предварително зададено ниво;
• таймер - ограничава времето за работа на осветлението;
• оформяне на изходния сигнал.

Схемата се различава при различните производители. Някои елементи могат да бъдат комбинирани, други може да липсват. Някои устройства имат фиксирано ниво на задействане и нямат регулиращ орган.

Важно! Фотоелектрическото реле често се нарича светлинен сензор, сензор за светлина, сензор за ден/нощ и др. Подобни имена не са съвсем правилни. Строго погледнато, светлинният сензор е част от светлинното реле, която преобразува нивото на светлината в електрически сигнал или в стойност, която може да се преобразува в електрически сигнал.

Важни технически параметри и разновидности

Преди да изберете светлинна бариера, трябва да е ясно къде ще бъде инсталирана и какво натоварване ще контролира. Имайки предвид това, при покупка обърнете внимание на следните спецификации.

1. Захранващо напрежение. Той може да бъде променлив ток 220 V или слаб постоянен ток (12, 24 V и т.н.). Той се избира въз основа на лесното свързване на мястото на инсталиране.
2. Дизайн на сензора. Светлинното откриване може да бъде дистанционно или вградено. Дистанционният сензор може да се монтира на няколко десетки метра от основния модул.
3. Клас на защита. Определя мястото на инсталиране. Ако например устройството е със степен на защита IP20, това предполага монтаж само на закрито (в разпределителното табло) и дистанционен сензор.
4. Капацитет на натоварване. Определя електрическата мощност, която фотоелектрическото реле може да превключва директно.
5. Диапазон на прага на превключване .. Посочено в лукси. Това не е особено полезна информация, тъй като е трудно да се определи на око какво ниво на превключване е необходимо на местно ниво. Колкото по-широк е диапазонът, толкова по-добре.
6. Забавяне при включване или изключване. От нула до няколко десетки секунди са достатъчни за всички случаи.
7. Сред параметрите е и собственото потребление на устройството. Той е малък, в повечето случаи не надвишава 5-6 вата. Затова няма смисъл да преследвате този параметър.

Въз основа на тези характеристики можете да изберете релето с най-добрата комбинация от технически и ценови параметри.

Електрическа схема за светлинни детектори

Електрическата схема за сензор за светлина не е сложна. Всъщност това е ключ за осветление и трябва да бъде свързан по същия начин. Но фотоклетките имат специални характеристики, които могат да създадат определени предизвикателства при монтажа.

Свързване в мрежи TN-C и TN-S

Понастоящем в Русия се експлоатират 220-волтови мрежи, в които защитният заземителен (PE) и нулевият (N) проводник могат да бъдат комбинирани (TN-C) или разделени (TN-S). Системата TN-S се счита за по-прогресивна и правилна, но пълното преминаване към нея все още е далеч.

Фотоелемент в двупроводна мрежа TN-C

Схема на свързване за двупроводна мрежа.

Разликата с обикновения ключ за осветление е, че фотоклетка трябва да се свърже към нулевия проводник. Това е необходимо за захранване на вътрешната схема за управление на фотоелектричния сензор. Ако захранващото напрежение на сензора е различно от 220 V, не е необходимо да се свързва към нулевия проводник, но ще е необходим външен източник на правилното напрежение.

Фотоелемент в трипроводна мрежа TN-S

В мрежата TN-S има допълнителен PE проводник. Конструкцията на почти всички фотоклетки не включва този проводник, така че електрическата схема няма да се промени.

Схема на свързване в трипроводна мрежа.

Свързване на светлинен сензор чрез ретранслаторно реле

В някои случаи капацитетът на превключване на собствената контактна група на светлинния сензор може да не е достатъчен за превключване на наличния товар. В такъв случай изходът на устройството трябва да се увеличи с междинно реле, което може да се задейства от магнитен стартер. Контактите му трябва да са предназначени за пълния ток на осветителното устройство. Изходът на светлинното реле трябва да се свърже към бобината на стартера. А контактите на ретранслатора ще извършват превключване на захранването на електрическата крушка.

Свързване чрез ретранслаторно реле.

Схема за инвертиране на изходния сигнал

Има ситуации, в които осветителното тяло трябва да се управлява на обратния принцип - да се включва при естествена светлина и да се изключва при залез слънце.. Такъв фотоповторител може да е необходим например при работа с осветителна система за помещения без прозорци (за отглеждане на добитък и др.). Не е трудно да се приложи, електрическата схема на светлинния сензор е почти идентична с предишната. Необходим е само стартер с превключваща контактна група.

Връзка с обратен изход.

Когато няма сигнал от светлинния сензор, лампата се захранва чрез нормално затворените (NC) контакти на повторителя. Ако релето се задейства от светлината, стартерът ще включи крушката. Когато се стъмни, светлината се изключва.

Схема с допълнителен превключвател

Стандартно може да се инсталира допълнителен ключ. В зависимост от избраната опция осветлението може да бъде включено или изключено независимо от състоянието на фотоокото. Това може да се наложи при повреда на светлинната бариера.

Свързване с допълнителен ключ за изключване.

Свързване с допълнителен ключ за включване и изключване.

Ако в този вариант се използва ретранслаторно реле, допълнителният превключвател трябва да се постави успоредно на паралелно на ретранслатора. Още по-добре е към схемата да се добави трипозиционен превключвател. Това ще ви помогне да изберете дали искате да включите светлината ръчно или автоматично. Пълната електрическа схема би изглеждала по следния начин.

Връзка с превключвател на режима на работа.

Режимът O ви позволява да изключите светлината напълно от експлоатация.

Прочетете също

Схема за свързване на сензор за движение към LED прожектор

 

Монтаж и инсталиране на фотоклетки

Първата стъпка е да се определи мястото за инсталиране на светлинния сензор. За да го направите, спазвайте няколко прости правила.

1. Не инсталирайте фотоелектричния сензор на места, където е изложен на светлина от изкуствен светлина от изкуствени източници (улично осветление, фарове на преминаващи автомобили и др.). Това ще доведе до изключване на осветлението. Най-лошият сценарий е, когато фотосензорът е осветен от контролирана лампа. Това води до обратна връзка: пада тъмнина - светва светлина - светлината попада върху фотосензора - светлината изгасва, пада тъмнина - ... и така нататък в кръг. В този случай няма утеха.
2. Не си заслужава да инсталирате сензори на сянка. Ако го направите, ще получите ранно изключване и късно включване.
3. Предпазвайте лещата на сензора от прах и замърсяване и монтирайте устройството по такъв начин, че да не може да се замърсява. Ако това не е възможно, трябва поне редовно да почиствате входната част на детектора. В противен случай чувствителността на устройството ще намалее.
4. Ако се използва реле с отдалечен сензор, не трябва да се превишава максималният монтажен обхват.

За да завършите видеоклипа: Инсталиране на фотореле за нощно осветление.

Електрическите вериги трябва да са свързани с медни проводници. От съображения за механична здравина изберете за външно окабеляване сечение от поне 2,5 mm². В над 99 % от случаите такъв кабел или проводник ще премине условията на максимално натоварване. Проверете внимателно инсталацията преди първата употреба. След това осветителната система може да бъде включена и настроена.