Schema elettrico di un sensore di luce

Per il controllo automatico dell'illuminazione esterna (e a volte interna), è conveniente utilizzare un foto relè. Quando i livelli di luce naturale scendono la sera, accende il sistema di illuminazione artificiale e lo spegne la mattina quando sorge il sole. Se la fotocellula è combinata con un sensore di movimento, sono possibili risparmi ancora maggiori - la luce si accende solo di notte e solo se è presente una persona. Molti di questi modelli combinati sono disponibili sul mercato. È possibile selezionare e collegare il sensore giorno/notte da soli.

Cos'è una fotocellula, la sua costruzione e il suo principio di funzionamento

Se consideriamo la fotocellula come una scatola nera, la sua costruzione e il suo principio di funzionamento sono semplici:

• Sul lato di ingresso c'è un elemento di rilevamento dove la luce colpisce;
• sul lato di uscita - dispositivo di segnalazione;
• Sul corpo - l'elemento di regolazione.

Quando la luce colpisce (o smette di colpire) un sensore sensibile, l'unità emette un segnale che può essere utilizzato per controllare attuatori, lanterne (direttamente o tramite un relè ripetitore).

Il relè della luce è come una "scatola nera".

Può fornire un segnale a un pannello di controllo o avviare un sistema di allarme. Il segnale può essere sotto forma di:

• cambiamento del livello di tensione (livello logico);
• un relè "contatto secco";
• Cambio di stato dell'interruttore elettronico (transistor con collettore aperto), ecc.

Il rilevatore di luce può essere integrato nell'involucro del dispositivo o può essere montato all'esterno. Può quindi essere montato in qualsiasi posizione conveniente. La manopola di regolazione serve a regolare il livello di rilevamento - è possibile fare in modo che il relè accenda la luce prima o dopo.

In effetti, il design del relè a barriera luminosa è più complicato.

Il relè fotoelettrico è uno schema a blocchi.

In generale il dispositivo contiene:

• elemento sensibile alla luce (fotoresistore, fotodiodo, ecc.);
• Dispositivo di conversione (converte un cambiamento di stato del sensore in un cambiamento della tensione elettrica);
• amplificatore-buffer;
• dispositivo di soglia - confronta la tensione dal sensore con un livello predeterminato;
• timer - limita il tempo di funzionamento dell'illuminazione;
• modellando il segnale di uscita.

Il circuito varia da produttore a produttore. Alcuni elementi possono essere combinati, altri possono mancare. Alcuni dispositivi hanno un livello di trigger fisso, non hanno un corpo di regolazione.

Importante! Il relè fotoelettrico è spesso chiamato sensore di luce, sensore di luce, sensore giorno/notte, ecc. Tali nomi non sono del tutto corretti. In senso stretto, un sensore di luce è una parte del relè luminoso che converte il livello di luce in un segnale elettrico, o un valore che può essere convertito in un segnale elettrico.

Parametri tecnici importanti e varietà

Prima di scegliere una barriera luminosa, dovrebbe essere chiaro dove sarà installata e quale carico controllerà. Con questo in mente, fate attenzione alle seguenti specifiche quando acquistate.

1. Tensione di alimentazione. Può essere AC 220 volt o bassa DC (12, 24 volt ecc.). Viene scelto in base alla facilità di collegamento nel luogo di installazione.
2. Design del sensore. Il rilevamento della luce può essere remoto o integrato. Il sensore remoto può essere montato entro poche decine di metri dall'unità principale.
3. Classe di protezione. Determina la posizione di installazione. Se, per esempio, il dispositivo ha un grado di protezione IP20, questo implica l'installazione solo all'interno (nel quadro elettrico) e un sensore remoto.
4. Capacità di carico. Definisce la potenza elettrica che il relè fotoelettrico può commutare direttamente.
5. Campo di soglia di commutazione .. Specificato in lux. Non è un'informazione particolarmente utile perché è difficile dire a occhio quale livello di commutazione è necessario a livello locale. Più ampia è la gamma, meglio è.
6. Ritardo di accensione o spegnimento. Da zero a diverse decine di secondi è sufficiente per tutte le occasioni.
7. Tra i parametri c'è anche il consumo proprio del dispositivo. Non è alto, nella maggior parte dei casi non supera i 5-6 watt. Pertanto, non ha senso inseguire questo parametro.

In base a queste caratteristiche è possibile scegliere il relè con la migliore combinazione di parametri tecnici e di prezzo.

Schema elettrico per i rilevatori di luce

Lo schema di cablaggio di un sensore di luce non è complicato. In effetti, è un interruttore della luce e dovrebbe essere collegato allo stesso modo. Ma le fotocellule hanno caratteristiche speciali che possono porre alcune sfide durante l'installazione.

Connessione nelle reti TN-C e TN-S

Attualmente, ci sono reti a 220 volt in funzione in Russia dove i conduttori di terra di protezione (PE) e di neutro (N) possono essere combinati (TN-C) o separati (TN-S). Il sistema TN-S è considerato più progressivo e corretto, ma un passaggio completo è ancora lontano.

Fotoaccoppiatore in una rete TN-C a due fili

Schema di cablaggio per una rete a due fili.

La differenza con un normale interruttore della luce è che la fotocellula deve essere collegata al conduttore neutro. Questo è necessario per alimentare il circuito di controllo interno del sensore fotoelettrico. Se la tensione di alimentazione del sensore è diversa da 220 volt, non è necessario collegarla al filo neutro, ma sarà necessaria una fonte esterna della tensione corretta.

Fotoaccoppiatore in una rete TN-S a tre fili

In una rete TN-S, c'è un conduttore PE supplementare. Il design di quasi tutte le fotocellule non include questo conduttore, quindi lo schema di cablaggio non cambierà.

Schema di cablaggio in una rete a tre fili.

Collegare un sensore di luce tramite un relè ripetitore

In alcuni casi, la capacità di commutazione del gruppo di contatti di un sensore luminoso può non essere sufficiente per commutare il carico disponibile. In tal caso, l'uscita del dispositivo dovrebbe essere aumentata da un relè intermedio che può essere azionato da un avviatore magnetico. I suoi contatti devono essere classificati per l'intera corrente del dispositivo di illuminazione. L'uscita del relè della luce deve essere collegata alla bobina del motorino di avviamento. E i contatti del relè ripetitore eseguiranno la commutazione della potenza della lampadina.

Connessione tramite un relè ripetitore.

Schema per l'inversione del segnale di uscita

Ci sono situazioni in cui un apparecchio di illuminazione deve essere controllato secondo il principio inverso - accendere quando c'è luce naturale e spegnere quando il sole tramonta. Un tale foto-ripetitore può essere richiesto, per esempio, quando si lavora in un sistema di illuminazione di stanze senza finestre (per il ricovero del bestiame, ecc.). Non è difficile da implementare, lo schema elettrico del sensore di luce è quasi identico a quello precedente. È necessario solo un avviatore con un gruppo di contatti in scambio.

Connessione con uscita inversa.

Quando non c'è nessun segnale dal sensore di luce, la lampada viene eccitata attraverso i contatti normalmente chiusi (NC) del ripetitore. Se il relè viene attivato dalla luce, lo starter darà energia alla lampadina. Quando cala l'oscurità, la luce si spegne.

Schema con interruttore aggiuntivo

Un interruttore aggiuntivo può essere montato come standard. A seconda della variante selezionata, l'illuminazione può essere attivata o disattivata indipendentemente dallo stato della fotocellula. Questo può essere necessario se la barriera luminosa non funziona.

Collegamento con un interruttore supplementare per lo spegnimento.

Collegamento con un interruttore on-off aggiuntivo.

Se in questa variante si utilizza un relè ripetitore, l'interruttore supplementare deve essere posizionato parallelo a parallelamente al ripetitore a relè. Meglio ancora, un interruttore a tre posizioni può essere aggiunto al circuito. Questo vi aiuterà a scegliere se volete accendere la luce manualmente o automaticamente. Uno schema elettrico completo sarebbe come questo.

Collegamento con un interruttore di modalità di funzionamento.

La modalità O permette di mettere la luce completamente fuori uso.

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Schema per collegare un sensore di movimento a un proiettore a LED

 

Installazione e montaggio delle fotocellule

Il primo passo è determinare la posizione di installazione del sensore di luce. Per farlo, osservate alcune semplici regole.

1. Non installare il sensore fotoelettrico dove è esposto alla luce di artificiale luce proveniente da fonti artificiali (lampioni, fari di auto di passaggio, ecc.). Questo causerà lo spegnimento delle luci. Il caso peggiore è quando il fotosensore è illuminato da una lampada controllata. Questo si traduce in un circuito di feedback: il buio scende - la luce si accende - la luce colpisce il sensore fotografico - la luce si spegne, il buio scende - ... e così via in un cerchio. Non si può parlare di comodità in questo caso.
2. Non vale la pena installare sensori all'ombra. Se lo fai, avrai uno spegnimento anticipato e un'accensione ritardata.
3. Proteggete la lente del sensore dalla polvere e dallo sporco e installate il dispositivo in modo che non possa sporcarsi. Se questo non è possibile, dovreste almeno pulire regolarmente la parte di ingresso del rilevatore. Altrimenti, la sensibilità del dispositivo diminuirà.
4. Se si utilizza un relè con un sensore remoto, non si deve superare il campo massimo di installazione.

Per completare il video: Installazione di un relè fotografico per l'illuminazione notturna.

I circuiti elettrici devono essere cablati con conduttori di rame. Per ragioni di resistenza meccanica, scegliere una sezione di almeno 2,5 mm² per il cablaggio esterno. Nel 99+ per cento dei casi, un tale cavo o filo soddisferà le condizioni di carico massimo. Controllare attentamente l'installazione prima del primo utilizzo. Dopo di che, il sistema di illuminazione può essere acceso e impostato.