Как сделать датчик света

Как сделать фотореле своими руками?

Один из важных компонентов автоматики в наружном освещении, наравне с детекторами движения (ДД) и таймерами, это фотореле (или световое реле, сумеречный выключатель, фотодатчик). Предназначением этого устройства является включение наружного освещения и не только, при приходе темноты, без вмешательства человека.

За счет ускорения темпов технического прогресса и промышленных объемов производства сегодня цена светового реле не «кусается». В этой публикации мы рассмотрим устройство фотореле и особенности его подключения, кроме того, вы узнаете, как изготовить световое реле собственными руками.

Сфера использования

В большинстве своем световое реле предназначается для включения и отключения уличного освещения в автоматическом режиме. Имеются и иные возможности использования, в частности, посредством светового реле можно отрегулировать запуск водяного насоса фонтана с утра, а остановку под вечер. Сфера использования светоуправляемых приборов чрезвычайно обширна, они позволят решать самые разные вопросы, не только сопряженные с освещением.

Логично использование сумеречного выключателя для управления осветительным оборудованием в общественных местах, парках, торговых и промплощадках, на автопарковках, дорогах.

Устройство не позабудет включить освещение в вечернее время и выключить поутру без вмешательства человека. Система на 100% самостоятельна.

В частном домовладении также применяют автоматическое освещение, но здесь существенную роль играет цена на электрическую энергию. Отнюдь не всегда необходимо, чтобы осветительные приборы во дворе светили целую ночь, тратя недешевое электричество.

Как правило, требуется, чтобы освещение включалось с приходом темноты на протяжении определенного времени, а затем выключалось. Или же освещение включается исключительно в темное время суток на непродолжительный отрезок времени при присутствии людей в освещаемой области, например, около отхожего места, автогаража. В подобных ситуациях актуальны устройства, оборудованные вспомогательными приборами в виде ДД либо таймера.

Разновидности устройств

С учетом предназначения и исполняемых обязанностей прибор регулировки света подразделяется на несколько ключевых типов.

С интегрированным фотоэлементом (датчиком освещенности)

Нередко подобные устройства консолидированы в общий узел с управляемым осветительным прибором и предназначаются для монтажа на улице. Наделены высокой степенью влаго-, пылезащиты, не меньше IP44.

Функционируют исключительно с тем прибором, в который интегрированы.

С выносным детектором освещенности

Электронный узел монтируется в шкаф, щиток либо устанавливается в ином огражденном от влияния неблагоприятных условий погоды месте, в связи с этим требования к уровню защиты оболочки IP понижены, хватает IP20. Датчик освещенности монтируется снаружи и соединяется посредством электропроводов с электронным узлом. Требования к IP датчику освещенности аналогичны уличному исполнению, не меньше IP44.

Разнесенная структура дает возможность формировать щиты автоматизации и управления уличным освещением, где сумеречный выключатель – это один из элементов комбинированной, многоуровневой схемы.

При подсоединении электроконтактов светового реле к электромагнитному аппарату либо мощному внешнему реле открывается возможность осуществлять управление нагрузкой большой мощности, в частности, в случае управления приборами освещения автопарковки, супермаркета или автомобильной дороги.

На разные уровни напряжения

Электропитание сумеречного выключателя может быть рассчитано на разные напряжения тока, 12, 24, 220, 380 Вольт. Имеются модификации с довольно обширным спектром питающих напряжений от 12 до 264 В. Образцы на невысокое напряжение 12 и 24 В могут функционировать в схемах с использованием других источников электрической энергии, солнечных батарей, ветроэлектрических установок с аккумуляторным сопровождением.

Видов устройств управления светом достаточно много. В числе их имеются как обыкновенные, с опцией включения/отключения, так и профессиональные. Профессиональные отличаются расширенным набором функций (встраиваемые таймеры, календарь событий, возможность управлять дежурным и основным освещением).

С целью упрощения настройки и контроля за функционированием системы приборы оборудованы экраном. Наличие энергетически независимой памяти позволяет запоминать установленные настройки.

Структура сумеречного выключателя

Ключевым компонентом светового реле является фотодетектор, в электросхемах могут использоваться транзисторы, диоды, фотосопротивление (фоторезистор), фотоэлементы. При перемене величины светового потока, падающего на фотоэлектрический элемент, меняются его характеристики, такие как электросопротивление резистора, перемена состояния электронно-дырочного перехода в полупроводниковых триодах и диодах, а также перемена напряжения на контактах фотоэлемента.

Затем сигнал обнаруживается усилителем и устройством сравнения (компаратором – в его роли можно задействовать операционный усилитель типа К140УД6, К140УД7 либо аналогичные) и осуществляется переключение двухтактного эмиттерного повторителя, переключая или отключая нагрузку.

В роли выходных элементов управления применяют реле или симметричный триодный тиристор. При подсоединении светового реле нужно ознакомиться с практическим руководством, особенно предельной мощностью выходного узла, уделить внимание виду лампочек освещения (диодные лампы, газоразрядные, накаливания).

Необходимо знать, что фотореле с тиристорным выходом не может функционировать с энергосберегающими лампочками, не предназначенными для этого, и монтируются в регулятор мощности лучистой энергии лампы. Этот аспект нужно принимать во внимание, чтобы не остаться со ставшими неработоспособными световым реле и лампочкой. Теперь разберем пару схем для сборки светового реле в домашних условиях своими силами.

Самостоятельная сборка

Исходя из того, какой вид светового реле вы избрали, будет определяться и схема его изготовления. Сейчас мы рассмотрим простую схему, по которой можно будет без каких-либо затруднений смонтировать прибор своими руками. В собственной основе фотореле имеет микросхему КР1182ПМ1. Если на улице светло, фоторезистор (фотодиод) VT1 засвечен. Протекающий через его p-n переход электроток закрывает внутри фазового регулятора симисторы. Вследствие этого симистор VS1 окажется закрыт, а лампочка EL1 не станет светиться.

Как только подходит вечер, происходит понижение освещенности фотодиода VT1. Вследствие этого уменьшается и электроток, проходящий через p-n переход. Это влечет за собой то, что в микросхеме открываются транзисторы. Они, как правило, содействуют открыванию симистора VS1 и включению лампочки.

Лишь потому, что схема изготовления подобного датчика не имеет пороговых компонентов, включение лампочки и ее отключение осуществляется размеренно. Помимо этого, большая чувствительность сумеречного выключателя дает возможность включаться осветительному прибору на всю силу исключительно при приходе глубоких сумерек.

Дабы уменьшить помехи в деятельности самодельного устройства, в схему необходимо добавить катушку индуктивности L1 и конденсатор C4.

В роли конденсатора нужно брать К73-16 либо К73-17 с напряжением не меньше 400 В. Равным образом можно применять конденсаторы К50-35. На теплоотвод с поверхностной платформой в 300 см2 нужно инсталлировать симистор VS1. Катушку индуктивности делаем из 2 склеенных ферритовых фильтров К38×24×7 (можете взять модель М2000НМ). Обмотку накручиваем в один слой, который должен состоять из 70 витков проволоки ПЭВ-2 с сечением в 0,82 миллиметра.

Грамотно собранное световое реле не имеет нужды в отладке. При возникновении потребности увеличить чувствительность в схему следует добавить еще один фотодиод. При его отсутствии можно сделать из старого транзистора МП 39 либо МП 42 – срезать у него оболочку напротив коллектора. При отладке непременно соблюдайте меры предосторожности, поскольку все элементы прибора будут пребывать под напряжением.

Второй метод сборки

Имеется и несколько иной метод. Тут сборка осуществляется на основе полупроводникового встроенного устройства Q6004LT (квадрак). В такой версии вам потребуются:

• устройство Q6004LT;
• фотодиод;
• обыкновенный резистор.

Собранный прибор будет питаться от электросети в 220 В. Принцип действия этой схемы такой.

• Свет создает на фотодатчике небольшое сопротивление. Одновременно на управляющем электроде устройства Q6004LT будет пребывать маленькое напряжение.
• Квадрак останется закрытым. Вследствие чего сквозь него электроток проходить не будет.
• Когда светосила уменьшится, на фотодиоде увеличится сопротивление, что будет способствовать резкой смене напряжения, подающегося на тринистор.
• Повышение амплитудного значения напряжения до метки в 40 В влечет за собой открытие симистора. По цепи побежит ток, в итоге включится освещение.

Чтобы произвести настройки этой схемы, нужно использовать резистор. Его изначальное сопротивление должно быть 47 кОм, но сила сопротивления должна выбираться с учетом типа задействованного в электросхеме фотодиода. В роли фотодатчика можно применять следующие компоненты: СФ3-1, ФСК-7 либо ФСК-Г1.

Использование мощного устройства Q6004LT позволяет подсоединить к самодельному прибору нагрузку мощностью до 500 Вт. А применение в схеме вспомогательного теплоотвода даст возможность повысить мощность до 750 Вт. В будущем возможно использование квадрака, обладающего рабочими токами 6, 8, 10 либо 15 А.

Основные достоинства такой схемы сборки – это минимальное количество элементов, нет блока питания и возможность увеличения мощности. Вследствие этого сборка данного прибора в домашних условиях пройдет довольно скоро и без затруднений, даже когда этим займется новичок.

О том, как собрать фотореле своими руками, смотрите далее.

Как сделать датчик движения в домашних условиях

Специальные электронные приборы, реагирующие на перемещение в зоне действия их чувствительного элемента, пользуются все большей популярностью у рядового потребителя. С их помощью удается не только защищать важные объекты от проникновения посторонних лиц, но и управлять работой подключенного к ним оборудования (осветителей, в частности). Прежде чем изготовить датчик движения своими руками, потребуется ознакомиться с существующими разновидностями этих приборов, а также со схемами их включения.

Виды датчиков

В соответствии с используемым принципом формирования контрольного сигнала все датчики движения делятся на следующие типы:

• Ультразвуковые чувствительные элементы (УЗ).
• Радиочастотные приборы (РЧ).
• Инфракрасные устройства (ИК).
• Лазерные датчики.

В каждом из этих приборов используется свой вид излучения, регистрируемый чувствительным элементом. Первая разновидность реагирует на УЗ сигнал, отраженный от движущегося объекта, а вторая работает по тому же принципу, но уже в радиочастотном спектре.

Инфракрасные датчики, в отличие от остальных, не используют отраженный сигнал, а обнаруживают передвигающегося человека или животное по тепловому излучению их тела.

Лазерные датчики реагируют на отраженный сигнал в диапазоне волн, соответствующих частоте накачки.

По своему назначению все эти изделия делятся на следующие виды:

• охранные;
• включатели освещения;
• коммутаторы бытовых приборов.

Первый тип датчиков позволяет включать мощный прожектор, освещающий охраняемые территории перед домом или гаражом при проникновении на них постороннего лица. Модели второго типа управляют освещением рабочих участков, находящихся внутри помещений. Они включают свет при приближении человека к зоне сборника мусора, например, и отключают при его уходе. Датчики, управляющие работой бытовых приборов, срабатывают при приближении человека и подключают к сети электрочайник на кухне или телевизор в гостиной.

При выборе схемы самодельного чувствительного прибора обычно исходят из простоты ее реализации.

Самодельные датчики движения

Схемы датчиков движения, собираемые своими руками, достаточно просты для того, чтобы каждый желающий мог сделать их в домашних условиях. Наиболее распространенными среди пользователей являются следующие варианты:

• световой датчик;
• емкостный датчик;
• тепловой прибор, собранный на основе комплекта «Arduino»

Первым в этом списке представлен прибор, состоящий из встроенного источника света и вынесенного на определенное расстояние транзисторного фотоэлемента. При пересечении перемещающимся человеком линии связи световой луч прерывается, после чего срабатывает исполнительный элемент. Сразу вслед за этим подключенный к нему светильник включается. В устройствах второго типа используется принцип изменения емкости помещения при появлении в нем человека. Поэтому его основной элемент – распределенный конденсатор, состоящий из самодельных емкостных конструкций.

Датчик, собранный на основе конструктора «Arduino», срабатывает при изменении картины теплового излучения.

Самостоятельное изготовление

Самостоятельное изготовление светового чувствительного прибора начинается с подготовки необходимого инструмента и материала. Для его сборки потребуются:

• электрический паяльник;
• измерительный прибор – мультиметр;
• бокорезы и пинцет;
• транзисторный фотоэлемент;
• операционный усилитель (ОУ);
• набор деталей: конденсатор, резисторы и реле РЭС55;
• готовый блок питания, обеспечивающий подачу напряжения в схему.

Также необходимо запастись старой лазерной указкой, служащей источником светового сигнала и набором проводов.

Фотоэлемент можно изготовить самостоятельно, взяв за основу любой старый транзистор (П416, например). Для этого нужно взять бокорезы, а затем с их помощью «выкусить» крышку транзистора, оставив площадку с тремя ножками. Под воздействием света кристаллическая основа вскрытого триода будет работать как фотоэлемент, имеющий чуть меньшую чувствительность.

Порядок сборки

Берется старый, но работающий блок питания от 4,5 до 12-ти Вольт, от него отрезается питающий разъем. Отвод оформляется в виде двух проводников (плюса и минуса), которые удобно впаивать в схему. Определиться с полярностью электропитания можно с помощью мультиметра.

Все последующие операции выглядят так:

1. Из подготовленных деталей собирается несложная схема приемника светового луча от лазерной подсветки.
2. Сама она подключается к блоку питания, для чего придется воспользоваться паяльником.
3. Собранная часть с приемным элементом помещается в подходящую по размерам коробку; при этом шляпка светочувствительного элемента выводится наружу.

По завершении сборочных операций следует перейти к монтажу самодельного датчика и последующему его подключению.

Монтаж и подключение

Сделанный своими руками световой датчик удобнее всего встраивается в дверном проеме. В этом случае входящий в помещение человек обязательно пересечет линию, образованную лучом указки и приемником светового излучения (фотоэлементом).

Если система располагается на улице, помещенный в пластиковую коробку приемник при установке слегка затеняется самодельным козырьком. Иногда для этих целей используется кусок пропускающего свет материала, закрывающего приемное отверстие в коробке. Использование таких приемов позволяет снизить влияние других источников света, отраженных от белых поверхностей, например.

Высота установки указки и приемника внутри помещений выбирается равной одному метру. Такое расположение оптимально для большинства членов семьи и вместе с тем прибор не будет срабатывать при перемещении животных. Эта высота к тому же исключает возможность попадания лазера в глаза взрослого человека.

Для включения и срабатывания схемы используется реле типа РЭС 55A, на обмотку которого напряжение подается с исполнительной части. Порядок работы самодельного устройства:

1. Под действием светового луча в нормальном (не включенном) состоянии через фоторезистор протекает ток, приводящий к его отрыванию.
2. На подключенном к выходу конденсаторе накапливается заряд, создающий на его обкладках определенный потенциал (система находится в равновесии).
3. При появлении преграды в виде человека приемник-фоторезистор закрывается, а накопленный на обкладках заряд стекает через подсоединенное параллельно сопротивление.
4. Это приводит к снижению потенциала в контрольной точке ОУ практически до нуля, в результате чего низковольтное напряжение поступает на обмотку реле.

Контакты реле замыкают цепь питания светильника, на который мгновенно подается сетевое напряжение 220 Вольт. После прохода человека система останется в неизменном состоянии до тех пор, пока выключатель остается с включенной кнопкой.

Изготовление и настройка микроволнового датчика

Для изготовления микроволнового датчика потребуется опыт работы с генераторными устройствами высоких частот. За основу взята любительская схема транзисторного генератора на полевой структуре. Приемник выполнен по трансформаторной избирательной схеме с ключевым каскадом на транзисторе КТ315, нагруженным на детекторный диод.

Система работает так:

1. B отсутствие движущегося объекта амплитуды сигналов генератора и приемника примерно равны и взаимно компенсируются.
2. По этой причине на входе ключа и детектора напряжение равно нулю и подключенное к выходу реле не срабатывает.
3. При появлении в зоне чувствительности человека баланс сигналов нарушается и как следствие на выходе схемы появляется напряжение.
4. Оно подается на обмотку реле, при срабатывании которого 220 Вольт через его контакты поступают на светильник.

Для настройки системы в схеме предусмотрен переменный резистор, величина которого определяет положение рабочей точки выходного транзистора. При ее изменении корректируется момент его срабатывания – чувствительность схемы.

Какой датчик света для уличного освещения выбрать?

Владельцы собственных домов часто задумываются над тем, какой выбрать датчик света для уличного освещения. Ведь очень удобно, когда свет автоматически включается в темное время суток и отключается в светлое. Для этого существует 2 варианта: поставить фотореле или астротаймер. Поскольку первое устройство более распространенное в связи с низкой ценой и доступностью, рассмотрим вначале его.

Устройство фотореле

Это приспособление называться по-разному. Например, фотоэлемент, датчик света, фотодатчик или фотосенсор, датчик освещенности. Однако самым распространенным является название «фотореле». С его помощью можно автоматически включать свет в темное время дня и выключать в светлое.

В основе заложены фоторезисторы, фотодиоды и фототранзисторы. Когда освещенность становится слабой и недостаточной, они меняют параметры. При достижении определенных значений контакты в реле замыкаются и начинается подача питания на светильники. Соответственно при усилении освещенности параметры светочувствительных элементов снова начинают меняться, но в обратную сторону, и контакты размыкаются.

При выборе вначале нужно определиться с напряжением, которое будет в сети: 220 В или 12 В. Затем выбрать класс защиты. Минимальным можно считать IP44. Чем выше класс, тем лучше. Эта маркировка защиты означает, что в светореле не попадут предметы размером меньше 1 мм, и он надежно защищен от дождя. Также стоит обратить внимание на то, чтобы температурный режим эксплуатации превышал максимальные и минимальные показатели температуры.

Выходная мощность светореле будет зависеть от суммарной мощности подключаемых светильников и тока. Чтобы избежать перегрузок и поломок, лучше брать устройство с запасом мощности.

В некоторых моделях можно регулировать чувствительность фотодатчика. Это очень удобно, например, зимой, когда выпадает снег. Отраженный свет датчик освещенности может воспринимать как рассвет и будет включать-выключать лампы. Стоит обратить внимание на наличие задержки срабатывания. Выставив ее на 5-7 секунд, вы предотвратите отключение электричества при попадании на датчик света, например, от фар машины.

Где поставить фотореле и как его подключить?

Правильно выбранное место для устройства обеспечит его корректное функционирование. Необходимо учитывать следующее:

• на фотореле должны падать солнечные лучи, т.е. его нужно расположить под открытым небом;
• не стоит размещать источники искусственного света рядом с датчиком;
• размещайте его на такой высоте, чтобы свет фар от проезжающих машин не падал на фотоэлемент;
• высота должна быть удобной для обслуживания (мыть и убирать снег).

Подводя итоги можно сказать, что выбор места — это не самое простое. Порой нужно сменить его несколько раз, чтобы подобрать оптимальный вариант. Иногда к реле подключают светодиодные прожекторы или уличный фонарь и вешают устройство на столб. Но это нерациональное решение, т.к. коробку нужно периодически протирать от пыли, каждый раз залезать на столб для этого неудобно.

Подключить датчик света достаточно просто. Из устройства выходит 3 провода: фаза и ноль для питания реле, коммутирующая фаза для подключения светильника. Соединение проводов происходит в распределительной коробке, которая должна быть герметичной, специально для улицы. Если планируется подключать только один светильник, распределительную коробку можно установить рядом с реле. Подключение мощной подсветки лучше делать через пускатель.

Для включения света только в период нахождения человека используется датчик движения. В этом случае датчик подключают после фотореле. Он будет работать только в вечернее время. В датчике движения также можно регулировать задержку включения, чтобы он не срабатывал от движения ветки или пролетаемой мимо птицы.

Фотореле от любого производителя имеет 3 провода для подключения — 1 всегда красного цвета, 2 других могут иметь разную окраску у разных производителей (обычно это синий/темно-зеленый и черный/коричневый). Красный идет на светильники или соединяется с датчиком движения. Синий или темно-зеленый подключаете на нулевой провод питающего кабеля и светильника, а к черному или коричневому подключается фаза. Если реле имеет нестандартные цвета проводов, следует прочитать в инструкции, какой провод куда нужно подсоединять.

Светочувствительность настраивается посредством вращения небольшого пластикового диска на нижней части реле. Рядом с ним всегда находятся указатели, чтобы обозначить, в какую сторону его вращать для увеличения или уменьшения чувствительности фотоэлемента.

Чтобы настроить световой порог срабатывания, обычно используют следующий метод: регулятор ставят на наименьшую чувствительность. Вечером, когда необходима подсветка, плавно подкручивается диск до тех пор, пока реле не заработает. Настройка считается законченной, когда загорается свет.

Несмотря на то что датчики предназначены для автоматического включения и отключения, на них имеется специальный тумблер или кнопка, позволяющие осуществлять ручное управление прибором.

Астрономический таймер

Данное устройство по своей сути отличается от фотореле. Автоматическое включение освещения происходит по заданному времени. В астротаймер запрограммировано время, когда темнеет и светает в разных регионах. А подстройку он производит с помощью GPS. Необходимо лишь ввести координаты его расположения, текущую дату и время. Исходя из введенных данных он выбирает подходящую программу и работает.

Это устройство имеет ряд преимуществ перед фотореле. Последнее может срабатывать в пасмурную погоду или наоборот гаснуть посреди ночи из-за попадания на него света. Астрономический таймер же не имеет такого недостатка. Его можно устанавливать в любом месте на улице или в помещении. На нем можно смещать включение и отключение освещения на 2-4 часа. Единственным его недостатком является высокая цена.

Если вы выбирается устройство для освещения улиц или мест, где человек находится непродолжительное время (калитка, туалет и прочее), подойдет фотореле. Но если нет желания зависеть от погодных условий и ухаживать за фотоэлементом, тогда стоит подобрать оптимальную для определенных условий и потребностей модель астротаймера.

Как подключить датчик света — 3 ошибки. Схемы с выключателем, пускателем, промежуточным реле.

Фотореле, датчик света или как его еще называют датчик день-ночь, необходим для автоматического управления светильниками без вашего участия, в зависимости от уровня освещенности.

Стемнело на улице – фонарь сам собой включился. Утром при восходе солнца отключился.

От него же можно запитывать рекламные баннеры и вывески на фасадах домов и магазинов.

Кто-то в этом деле использует реле времени или таймер-розетки. Однако в связи с постоянным изменением продолжительности светового дня, такие девайсы придется постоянно перенастраивать.

Поэтому полноценной альтернативой датчикам света их считать никак нельзя.

Кроме того, у фотореле есть собственная регулировка чувствительности. Вы можете вручную задать тот или иной порог срабатывания.

То есть, будет фонарь срабатывать при полной темноте уже ночью, или вечером, когда только-только начинает смеркаться.

На популярных моделях фотореле от ИЭК ФР-601 и ФР-602 регулятор расположен в основании и поворачивается в диапазоне от “+” до “-”.

Если вы его выкрутите на максимальный “+”, то фотореле будет срабатывать в сумерках или при плохой погоде (небо в тучах). По техническим характеристикам эта регулировка соответствует примерно 50 Люкс.

Если убрать его в крайнее положение на “-”, то датчик сработает только в полной темноте (освещенность 5 Люкс).

Обычно его устанавливают в среднее положение.

При этом обратите внимание на важный нюанс.

В комплекте с датчиком всегда идет черный пакетик для проверки работоспособности. Накрыли им колпак прибора – реле сработало.

Так вот, у многих моделей чувствительные фотоэлементы, расположенные внутри корпуса, могут реагировать помимо освещенности еще и на ультрафиолет в составе солнечных лучей.

Дома за счет остекления 80% УФ-лучей гасится, а на улице – нет. Поэтому настройка в домашних условиях с созданием искусственного затемнения, может отличаться от реальной уличной настройки.

Когда не хватает диапазона, некоторые применяют смекалку и для дополнительной регулировки используют фольгу. Ею обматывают датчик (полностью или наполовину), и тем самым, добиваются изначально большего значения затемнения.

Для подключения датчика света используется трехпроводная схема. Она означает, что вам необходимо подать на прибор полноценные 220В (фазу+ноль), а не только фазу.

Практически такая же схема используется и для датчиков движения. Правда там есть варианты и двухпроводного подключения без ноля.

Куда подключать фазу, а куда ноль? В этом деле можете ориентироваться по цветам.

Обычно один из проводов должен быть синего или зеленого цвета – это ноль.

Два других проводника также отличаются расцветкой. Например, один будет коричневым (черным), другой – красным.

Коричневый – это входная фаза от автомата питания. Третий провод (красный) – это выход на нагрузку. На нем фаза появляется только в момент срабатывания фотореле.

Ее как раз-таки и нужно заводить в светильник.

Заводские провода на датчике коротковаты, поэтому их приходится удлинять. Приготовьте заранее клеммы или гильзы для прессовки.

Наращивание производится кабелем сечением 1,5мм2. Общее соединение всех проводников должно осуществляться в защитной распредкоробке.

Вот как будет выглядеть такая схема подключения напрямую от выключателя расположенного в распредщитке.

Если вы захотите установить еще один промежуточный одноклавишный выключатель, дабы не бегать каждый раз в щитовую для отключения света, то схема соединения проводов фотореле немного изменится:

В распредкоробку будет заходить 4 кабеля. Фаза питания будет поступать по следующей цепочке:

• автомат в щитовой

• выключатель света

• датчик света

• фонарь

Обратите внимание на место установки фотореле.

Поэтому в 90% случаев фотореле размещают над фонарем.

Если позволяет корпус прожектора, то можно даже закрепить непосредственно на нем.

В противном случае вся схема будет работать некорректно и возможны самопроизвольные срабатывания и моргания.

При этом на кратковременные вспышки, например свет фар от проезжающих машин, реле реагировать не должно, благодаря выставленной на заводе задержке по времени.

Если нет никакой возможности спрятать датчик как можно дальше от светильника, то хотя бы прикройте корпус со стороны фонаря фанерой или другой непрозрачной перегородкой.

Также некорректная работа возможна по истечении длительной эксплуатации. Связано это с тем, что колпачок фотореле постепенно загрязняется и темнеет, пропуская со временем уже другое количество солнечных лучей через себя.

В результате резко меняются пороги срабатывания. Если это обычная грязь и пыль, то проблема легко решается влажной очисткой. А вот когда чернеет от времени пластик, тут уже поможет только замена защитного колпачка или всего прибора целиком.

Еще часто в таких реле сгорает стабилитрон. Это их главное слабое место.

Также при выборе фотореле обращайте внимание на температуру эксплуатации. К примеру, те же ФР-601 хорошо работают до -25С, а потом у них начинаются проблемы.

В этом случае вам опять поможет обычный выключатель света. Только в схеме его нужно подключать иначе, чем рассматривалось выше.

Фаза через него должна проходить напрямую к светильнику. Это своего рода перемычка на тот случай, если датчик не сработал или вышел из строя.

Свет будет зажигаться обычным щелчком выключателя, ровно также, как и все лампочки у вас дома.

Также в паспортных данных таких фотореле указана степень защиты — IP44.

Это означает, что датчики можно спокойно использовать на улице. Они защищены от брызг и капель дождя.

Однако обращайте внимание на правильное расположение прибора.

У них в защитной крышечке присутствует отверстие, через которое влага запросто может проникать во внутрь устройства.

А если вам для каких-то нужд понадобится, чтобы реле работало в реверсном режиме? Подавало напряжение и включало нагрузку днем, а выключало ночью.

Например, для освещения в сарае с животными, где нет окон. Что делать в этом случае?

Тогда идете в ближайший магазин и покупаете промежуточное реле, у которого один из контактов замыкается, а другой размыкается при срабатывании.

Все что вам нужно будет сделать, это подключать данное промежуточное реле после датчика света по нижеприведенной схеме.

В качестве такого реле может выступать и пускатель с доп.контактами.

Также пускатель понадобится при управлении освещением с мощной нагрузкой. Допустим это не одна лампочка, а полноценные уличные прожекторы или фонари с ДРЛ, ДНаТ или другими мощными источниками света.

Стандартное фотореле от того же IEK ФР-601, рассчитано на подключение нагрузки не более 10А. Это несколько светодиодных прожекторов мощностью около 2кВт.

Хотите больше? Воспользуйтесь следующей схемой с магнитным пускателем.

Его катушка подключается как раз-таки к фотореле, а силовые контакты подают питание на основную линию освещения.

Если вас не устраивает большой габаритный колпак датчика света, который портит весь дизайн фасада здания, воспользуйтесь фотореле с выносным датчиком.

В этом случае основной коммутирующий элемент располагается в щитке и напоминает современный модульный контактор на дин-рейке. Миниатюрный выносной датчик тем временем незаметно прячется под крышей или в любом другом месте.

Схема подключения здесь следующая:

Более расширенный и усовершенствованный вариант:

Внутри прибора по прежнему коммутируется фазный проводник.

Настройка чувствительности может осуществляется потенциометром на передней панели, в зависимости от модели. Вам больше не придется каждый раз подниматься на высоту под козырек дома.

Рассчитаны такие приборы уже на несколько большие токи (25А), чем китайские модели ФР-601.

Выносной датчик можно наращивать проводом до 50 метров. Вы его безболезненно сможете протянуть не только через крышу дома, но и через весь участок.

Выбор, установка и подключение фотореле для уличного освещения

Для повышения привлекательности, безопасности передвижения и снижения криминогенной ситуации на улицах города должна быть установлена функционирующая и надежная система освещения. С другой стороны, уличные фонари используются и для освещения придомовых территорий.

Яркие источники света приводят к существенным затратам электрической энергии, поэтому с целью экономии могут использоваться различные дополнительные устройства. Одним из таковых является датчик света для уличного освещения.

Данное оборудование пользуется огромным спросом среди населения и муниципального управления. Датчики размещаются в системах освещения придомовых территорий, второстепенных городских улиц. Существуют приборы, предназначенные для эксплуатации внутри помещений, рядом с лестницами, проходными дверями. Ниже будут рассмотрены принципы действия, устройства, технические параметры, допустимые схемы установки датчиков света.

Назначение и сфера применения

Датчиком света или датчиком движения прибор называется в народе. Специалисты могут именовать его светоконтролирующим выключателем или светочувствительным автоматом. Существуют и другие наименования, включая фотодатчик, сумеречный датчик, датчик дня и ночи и т. д. Во всех случаях имеют в виду одно и то же устройство, при помощи которого происходит автоматическое включение и выключение света с наступлением сумерек и рассвета, соответственно.

Для создания фотореле, являющегося основным компонентом датчика, используются специальные фототранзисторы или фоторезисторы, параметры которых изменяются в зависимости от уровня освещенности. Пока на фотоэлемент падает достаточное количество света, цепь питания остается в разомкнутом состоянии. С наступлением темноты происходят изменения параметров, и при достижении заданного уровня цепь замыкается, что приводит к включению светильников. Чувствительность прибора задается индивидуально.

В утреннее время наблюдается обратный процесс: цепь питания разрывается после регистрации достаточного количества естественного света.

Основные технические характеристики

Существует несколько основных технико-эксплуатационных параметров, на которые следует обращать внимание при выборе датчика света. Первым является напряжение. Датчики могут подключаться к сети переменного тока 220 В или постоянного 12 В. Во втором случае устройства являются менее мощными, но безопасными, питание происходит за счет подключаемого аккумулятора или понижающего транзистора, преобразующего переменное электричество в постоянное.

Следующая важная характеристика – класс защиты от попадания пыли и влаги. Поскольку мы говорим об уличном освещении, то прибор должен иметь надежную защиту – не ниже IP44, что указывает на повышенную герметичность (исключается попадание частиц пыли более 1 мм и брызг воды). Можно выбирать датчики с большим классом защиты, но ниже – нельзя. В доме нужно устанавливать приборы классом защиты от IP23.

Рекомендуем ознакомиться с допустимыми нормами температуры при эксплуатации оборудования (режимом эксплуатации). Нужно делать ставку на такие модели, которые с легкостью перекроют средние показатели плюсовой и минусовой температуры в вашем регионе.

Нужно помнить о мощности фотореле – допустимом количестве подключаемых ламп в зависимости от суммарной мощности. Датчик движения может функционировать и при большей нагрузке, чем задано в технической документации, но все-таки лучшим вариантом станет приобретение устройства с определенным запасом мощности (приблизительно 20 %).

Помимо основных параметров, рекомендуется обращать внимание на ряд дополнительных. Многие устройства имеют свой порог чувствительности (срабатывания). Например, при вероятности выпадения осадков (особенно снега) лучше всего понизить чувствительность оборудования, поскольку отраженный от снежинок свет может восприниматься изделием как рассвет. Это приведет к нежелательным включениям и отключениям устройства в течение коротких временных промежутков. Такое световое шоу будет лишним как на улице города, так и на придомовой территории.

Говоря о чувствительности, нужно искать параметры, определяющие верхнюю и нижнюю границу. Например, для одного датчика диапазон может составлять 5-100, для другого – 10-100 лк.

Чтобы исключить возможные ложные включения или отключения света, нужно настроить задержку срабатывания. К примеру, ночью на фотореле может попасть свет от фар машин, проезжающих мимо. Если установлена минимальная задержка, то это, скорее всего, приведет к отключению света. Достаточно установить задержку на 7-10 секунд, чтобы избежать нежелательной ситуации.

Виды фотореле

Фотореле выпускаются нескольких типов: одни имеют встроенный датчик освещенности, другие оснащены выносным элементом.

Перечислим основные разновидности датчиков света для уличного освещения:

1. Фотореле со встроенным датчиком движения. Данные устройства подойдут лишь в том случае, если светильники должны включаться только во время нахождения человека в освещаемой области. Например, в туалете, на заднем дворе, у входных ворот и т. д.
2. Фотореле с таймером. Если нужно добиться того, чтобы свет горел лишь в течение определенного отрезка времени, используйте данную модель. Установите на ней таймер, после чего встроенный датчик автоматически отключит освещение в указанное время. Отличный вариант для декоративной подсветки сада, клумбы, двора.
3. Астротаймер – усовершенствованное фотореле, в память которого закладываются продвинутые параметры, например, время заката и восхода в зависимости от климатической зоны. Выполняя преднастройку оборудования, вам нужно установить часовой пояс, после чего прибор будет автоматически включать и отключать освещение в нужное время. Стоимость устройства значительно выше обычных фотореле, но оно позволяет исключить возможные засветки и проблемы с выбором места установки.

Если вас интересует только одна из перечисленных функций, то можно пойти другим путем. Например, купить обычное фотореле и последовательно подключить к нему либо датчик движения, либо таймер. Устройство будет выполнять аналогичные функции, но зато можно будет снизить затраты на обустройство системы, ремонт или замену элементов. Дело в том, что при выходе из строя любого элемента, встроенного в фотореле, придется менять все устройство, но если, к примеру, датчик движения подключен отдельно, то достаточно будет заменить только его.

Требования к месту установки

При выборе места для установки фотореле, подключаемого к системе уличного освещения, нужно ориентироваться на следующие требования:

1. На фотореле или выносной датчик регистрации света при любых условиях должен попадать дневной свет.
2. Все остальные приборы искусственного освещения, включая фонари, билборды и домашние светильники (свет бьет через окно) должны быть установлены как можно дальше от светового реле, что позволит исключить ложные срабатывания устройства.
3. Вероятность попадания света от автомобильных фар должна быть минимальной.
4. Высота монтажа – 1,5-2 м, что позволит настраивать нужные параметры, находясь на земле. В противном случае придется использовать стремянку или обычную лестницу, чтобы добраться до датчика.

Отыскать такое место, которое удовлетворит всем перечисленным требованиям, довольно сложно. Тем не менее, можно воспользоваться маленькими хитростями, облегчающими задачу:

1. Воспользуйтесь куском пластиковой трубы (желательно черного цвета) длиной 15-20 см с увеличенным диаметром, чтобы оградить фотореле или датчик от света, бьющего из окон или от фонарей. Нижней части нужно задать такой угол, под которым труба будет направлена вверх. То, каким будет данный угол, зависит от места установки и особенностей расположения датчика, но обычно он составляет 30-45 градусов от вертикальной конструкции (стены, столба).
2. Если фотореле устанавливается на мощном светильнике, то в идеале нужно размещать его позади плафона, куда попадает меньшее количество света.

Рекомендуется устанавливать датчики освещения на западной или восточной стороне дома, что существенно упростит настройку рабочих параметров оборудования. Главное условие – отсутствие расположенных поблизости ярких источников света. Если таковые имеются, то монтировать фотореле нужно на той стороне, где вероятность засветки ниже.

Возможные схемы подключения фотореле для уличного освещения

Итак, определено предназначение и принцип действия фотореле, по сути выполняющего функции автоматического выключателя света. Отсюда следует простая схема подключения: на датчик подается фаза, которая уходит из двух выходов и поступает на светильник или другой осветительный прибор. Поскольку устройство нуждается в питании, то один из контактов является нулевым. Для повышения безопасности при эксплуатации изделия в идеале желательно подключить заземление.

Чтобы понять, какой выбрать датчик, учитывается мощность нагрузки (суммарная мощность источников света, ламп). С повышением мощности оборудования возрастает его стоимость. Чтобы сэкономить, питание в цепи можно подавать через магнитный пускатель. Для этого по-прежнему потребуется фотореле, но в данном случае можно будет использовать устройство малой мощности, поскольку при последовательном подключении учитывается мощность магнитного пускателя, а не самого датчика. На выводы изделия подается желаемая нагрузка.

Если в электрической цепи будут использоваться дополнительные датчики (движения, времени), то они подключаются последовательно после фотореле. Порядок, в котором будут расположены датчики движения и времени, не имеет значения. Если в какой-то момент нужно будет избавиться от этих датчиков, достаточно просто изъять их из схемы, она все равно будет функционировать.

Подключение и настройка

Для начала нужно воспользоваться простой схемой подключения фотореле с силовым блоком и уличного светильника. Размещать датчик желательно в непосредственной близости с осветительным устройством. Каждому изделию прилагается инструкция, описывающая пошаговую установку и подключение. В большинстве случаев реле крепится прямо к столбу с фонарем на высоту не более 3 м.

Наличие выносного датчика не меняет последовательность монтажа. Реле крепится в нужном месте таким образом, чтобы на него падали солнечные лучи, и никакие другие объекты не становились между солнцем и изделием. Блок подключается внутри помещения рядом с электросиловой. В идеале нужно использовать устройства, которые способны самостоятельно регулировать рабочие характеристики. Впрочем, большинство моделей оснащены обычными механическими тумблерами, настраивающими порог световой чувствительности.

На корпусе качественного изделия обязательно имеются указатели, упрощающие процесс подключения и регулировки прибора. При вращении тумблера в сторону возрастания фотореле будет срабатывать быстрее и с наступлением сумерек включит фонарь. Если тумблер повернуть в другом направлении, то порог чувствительности уменьшится, что может привести к включению света только с наступлением полной темноты.

Фотореле можно собрать самостоятельно, причем сделать это довольно просто. Чтобы изделие было компактным, нужно исключить применение габаритных элементов. Не стоит брать эмиттерный повторитель в сборе, лучше всего сконструировать его из двух транзисторов для повышения входного тока.

Подключите в схему реле малой мощности, используемое в качестве транзисторного каскада. Чтобы исключить воздействие обратного тока, нужно воспользоваться диодами, проводящими электричество исключительно в одном направлении. Согласно простой истине, если напряжение повышается, изделие становится более чувствительным.

Советы и рекомендации

Процесс выбора усложнен большим разнообразием датчиков движения, характеризующихся разным функционалом. Чтобы выбрать подходящее фотореле, следует учесть ряд факторов. Первый и самый важный – условия будущей эксплуатации. На придомовых территориях загородных домов желательно использовать изделия с возможностью изменения порога светочувствительности. Отличным вариантом станет дополнительный монтаж датчика времени.

Нужно помнить о соответствии мощности, на которую обращалось внимание в начале статьи. Наконец, не стоит забывать о ценовой политике: не следует покупать устройство с лишним функционалом, который даже не будет использоваться. Но это повлияет на стоимость изделия и приведет к ненужной переплате.

Таким образом, фотореле для уличного освещения предназначены для автоматического управления осветительными системами и существенного продления рабочего ресурса отдельных приборов. Свет будет работать лишь в то время, когда это нужно. Автоматический контроль позволит создать максимально экономичную систему, а для управления ею не потребуется оператор сети.

Следует помнить, что схема подключения датчика света имеется на корпусе изделия. Это упрощает процесс ввода прибора в эксплуатацию.

Схема подключения датчиков освещения для управления светом

Что такое датчик освещения и для чего он нужен? У этого прибора много названий, например, датчик света, светоконтролирующий выключатель, сумеречный выключатель, фотодатчик или фотореле. Предназначен он исключительно для экономии электрической энергии и представляет собой небольшое устройство с различными микросхемами внутри, подключаемый к электрической цепи.

В наше время существует огромное количество всевозможных устройств подобного типа. Например, датчик движения, который замыкает цепь при наличии движения в его поле деятельности. Индивидуальная особенность фотореле — возможность изменения мощности искусственного освещения в зависимости от уровня естественного света. В последнее время эти датчики завоёвывают все большую популярность и обширно применяются вместе с лампами для уличного освещения в тёмное время суток, с осветительными приборами на лестничных клетках и т. д.

В данной статье речь как раз пойдёт о том, как подключить фотореле, и будет представлена подробная схема подключения фотореле для уличного освещения.

Принцип работы сумеречного выключателя и схема его подключения

Данное устройство имеет простейшее строение. Внутри него устанавливается специальная деталь, называемая светочувствительным элементом. Обычно это фотодиод либо фоторезистор. Каждый из этих элементов способен увеличивать или уменьшать сопротивление внутри датчика, ориентируясь на уровень естественной освещённости. Этот процесс вызывает увеличение или уменьшение напряжения внутри фотореле, и осветительный прибор начинает производить искусственный свет либо отключается.

Говоря простыми словами, датчик света работает как выключатель, но происходит это в автоматическом режиме. Величина светового потока, при котором фотореле (датчик включения) срабатывает, настраивается вручную и не требует особых знаний.

Конструктивные особенности датчиков света

Данные приборы по своей конструкции имеют схожие черты. Как правило, датчики представляют собой небольшую пластмассовую коробку, которая монтируется на стене или на корпусе самого осветительного прибора.

Установка фотореле занимает немного времени и позволяет экономить достаточное количество электрической энергии. Сумеречный датчик окупает себя в минимальные сроки.

Подключение фотореле для уличного освещения в условиях повышенной мощности предполагает небольшие изменения в процессе монтажа. В данном случае прибор подсоединяют через магнитный пускатель.

Если предусмотрена установка нескольких датчиков света, то в таком случае они подключаются параллельно.

Также существуют приборы, имеющие выносной датчик. Такая конструктивная особенность позволяет устанавливать прибор освещения вместе с фотореле в местах недосягаемости естественного света.

Современные технологии не стоят на месте, вместе с ними меняется схема управления освещением. Регулировка яркости света, время освещения и другие показатели могут настраиваться и поддерживаться в автоматическом режиме через компьютер и сеть интернет.

Схема подключения фотодатчика

На рисунке представлена обобщённая стандартная схема подключения датчика освещённости. Производители этих приборов постоянно улучшают конструкцию и вносят корректировки в схемы и режимы работы. Все зависит от соотношения стоимости фотореле к качеству его изготовления.

Принципы замеров уровня освещенности сумеречным датчиком

Выше была описана схема установки датчика фотореле для уличного освещения. Но с помощью чего фотореле определяет тот момент, когда необходимо замкнуть или разомкнуть электрическую цепь? В данных устройствах применяются чувствительные элементы из разных полупроводниковых металлов, которые монтируются на том месте датчика, куда падает естественный свет. В месте соприкосновения этих металлов возникает небольшой электрический импульс, который и даёт дальнейшую команду для замыкания всей цепи. Рассмотрим основные разновидности этих элементов (принцип их работы):

• фоторезистор (сопротивление изменяется в зависимости от окружающего естественного светового потока благодаря содержанию сульфида или селенида кадмия внутри элемента);
• фотодиод (способен генерировать электрический заряд с помощью фотовольтатического эффекта);
• фототранзистор (является оптоэлектронным проводником, реагирующим на естественную освещённость с помощью облучения части своей базы);
• фототиристор (применяют в цепях с постоянным током, регулирует напряжение исходя из естественного луча света, падающего на его матрицу);
• фотосимистор (работает от переменного тока, синхронизирует подаваемый ток из нескольких каналов, например, из 2-ух фототиристоров, и передаёт его на главный электрод, который управляет всей схемой).

Наглядный поэтапный процесс подключения фонаря к фотореле на обычном стенде

Схема подключения датчика освещения для уличного освещения небольшой территории будет описана ниже. Для этого нам понадобится лампа, предварительно вкрученная в патрон, и само фотореле.

Для большей наглядности мы произведём установку на стенде. Для этого крепим рядом друг с другом датчик освещённости и лампу в патроне, которая будет символизировать светильник.

Далее следует подсоединить нулевую и входную фазы к самому датчику света (как правило, на корпусе отмечены места присоединения).

Вставив специальные прорезиненные пробки в эти отверстия, можно подсоединять провода. Данные резиновые заглушки хорошо защищают от пыли и других вредных воздействий извне.

«Совет специалиста»: места соединения входных проводов должны быть направлены вниз при монтаже датчика, что позволит увеличить защиту от влаги и пыли.

Кончики проводов перед присоединением хорошо зачищаем (примерно на величину в 1 см).

Далее подключаем провода к датчику в такой последовательности:

1. входную фазу;
2. нулевую фазу;
3. защитную фазу (заземление).

Аналогичным способом подключаются провода и к самому осветительному прибору. Входную и нулевую фазы подводим к патрону, а фаза заземления подключается к корпусу прибора для освещения.

Последним этапом будет настройка чувствительности регулятора нашего фотодатчика. На этом процесс монтажа заканчивается, осталось только установить на место защитную крышку и закрутить болты.

Вот так выглядит вся процедура подключения датчика освещения и осветительного прибора к электрической цепи. Она не представляет собой ничего сложного, необходимо только соблюдать правильный порядок подключения проводов. В противном случае можно получить негативные последствия, вплоть до короткого замыкания или даже пожара.

Процедура подключение фотореле для уличного освещения к диодным источникам света или прожекторам является аналогичной вышеописанной и не представляет особой сложности.

Технические показатели сумеречных выключателей

Основные параметры для работы фотореле прописаны в ГОСТах и технической документации приборов. Эти показатели подобраны с учетом реалий использования в нашей стране, однако, на рынке присутствуют аналоги данных световых датчиков. Перед покупкой прибора обязательно следует убедиться в том, что прибор будет корректно работать при подключении к нашей электрической цепи.

Основные характеристики датчиков света:

• величина номинального напряжения питания;
• мощностные показатели потребления электрической энергии и уровень тепловой нагрузки на осветительный прибор;
• условия эксплуатации в определённых климатических зонах (осадки, пыль, повышенная или пониженная температура окружающего воздуха и т. д.);
• показатели светочувствительности;
• разновидности и типы приборов (коммутируемые, люминесцентные и энергосберегающие).

Недостатки сумеречных переключателей

Наряду с неоспоримыми преимуществами фотореле имеют и ряд значительных недостатков, о которых тоже стоит упомянуть в данной статье.

В отличие от датчика движения световые датчики не способны освещать определённое место в нужный момент. Свет загорается сразу на всех осветительных приборах, и освещение происходит не совсем рациональным способом. Может работать только одна лампа либо все сразу одновременно.

Данные приборы очень чувствительны к воздействиям извне и погодным условиям. Особенно часто они негативно реагируют на обычную пыль. Также девайс может не совсем адекватно срабатывать при внезапной перемене погоды, например, при наплыве тёмных туч он может «подумать», что наступила ночь и включить освещение.

Фотореле с регулировкой уровня освещения отличаются своим высоким ценником относительно своих аналогов.

Заключение

Подводя итоги к данной статье, хочется отметить неоспоримую выгоду от использования датчиков света. Внимательно прочитав данный текст, вы найдёте рекомендации специалистов о том, как подключить датчик к уличному освещению, как правильно настроить датчик, как подключить это устройство к уличному фонарю либо к лампе на лестничной клетке и многое другое. Устанавливая данное приспособление на осветительные приборы, можно уже начинать подсчитывать прибыль.

Относительная простота всей конструкции фотореле и довольно несложный процесс монтажа не потребуют от человека особых знаний в области электротехники. Необходимо только обладать первоначальными знаниями в этой сфере, внимательно изучить инструкцию по эксплуатации датчика и можно смело устанавливать фотореле своими руками.

Обширное применение светодиодных осветительных приборов в связке с фотореле даёт видимый результат в области экономии денежных средств, особенно на территориях, требующих большой площади освещения. Стоит напомнить, что при выборе подобного рода датчиков и их последующим приобретением, стоит внимательно изучить все данные, указанные на упаковке. Зарубежные аналоги, которых сейчас очень много на рынке РФ, могут быть просто не приспособлены для работы в наших электрических цепях.

Видео по теме