Как правильно подойти к выбору датчика света, описание и классификация

Технические характеристики

В первую очередь надо решить, хотите вы фотореле для уличного освещения с выносным или встроенным датчиком света. Выносной датчик имеет небольшие размеры и его проще защитить от подсветки, самое же устройство можно поставить в доме, например, в щитке. Есть даже модели под дин-рейку. Фотореле со встроенным датчиком освещенности может стоять неподалеку от светильника


Важно только выбрать место так, чтобы свет от лампы не влиял на фотодатчик. Этот вариант удобнее, например, для светильников на солнечных батареях

Фотореле для уличного освещения с выносным датчиком (слева) и встроенным (справа)

Эксплуатационные характеристики

Определившись с типом датчика переходим к техническим параметрам:

  • Напряжение питания — 220 В и ли 12 В. В основном выбирают по типу напряжения, питающего уличное освещение. Двенадцативольтовые можно также использовать с аккумуляторами.
  • Режим эксплуатации. Реле для уличного освещения должно выдерживать все перепады температуры в вашем регионе. Лучше с запасом — на случай аномальных холодов или жары.

  • Класс защиты корпуса. Для установки на улице выбирайте IP 44 и не ниже. Это означает, что корпус защищен от попадания твердых частиц размером более 1 мм и водяных брызг. Можно выбирать фотореле для наружной установки с большими цифрами класса защиты, с меньшими — нельзя. Для установке дома достаточно IP 23.
  • Мощность нагрузки. Каждый датчик освещенности рассчитан на определенную мощность нагрузки. Лучше, если суммарная мощность подключенных осветительных приборов меньше на 20%. В таком случае устройство работает не на пределе возможностей, потому служит дольше.

Чтобы выбрать фотореле для уличного освещения эти характеристики обязательны. Правильный их выбор определяет работоспособность устройства. Но есть еще некоторые параметры, влияющие на корректность работы устройства.

Возможности настройки

Есть несколько регулировок, которые позволяют настроить работу фотореле в каждом конкретном случае. Проблема в том, что настройки производятся вручную, поворотом нужного регулятора и добиться абсолютно одинаковых параметров у нескольких устройств нереально. Всегда есть какие-то отличия в их работе.

  • Порог срабатывания. Позволяет увеличить или уменьшить чувствительность. Снижать чувствительность надо в зимний период, когда свет отражается от снега. Также снижать чувствительность можно в городах, если неподалеку находятся ярко освещенные объекты.
  • Задержка на включение и отключение (в секундах). Увеличивая задержку на выключение можно избавиться от ложных срабатываний при попадании на фотодатчик света от автомобильных фар. Задержка на включение не даст включить освещение при затемнении от тучи или тени от птицы.

  • Регулируемый диапазон освещенности. С его помощью задается освещенность, при которой фотореле для уличного освещения подает питание (нижняя граница) и отключает его (верхняя). Этот диапазон может быть 2-100 Лк (2 Лк — это полная темнота), а может — 20-80 Лк (20 Лк — это сумерки, но очертание предметов еще видно).

При помощи этих настроек можно сделать работу фотореле для автоматического включения освещения участка комфортным, исключить ложные срабатывания.

Основные виды

Датчики света могут сопрягаться с другими устройствами автоматики. Это существенно расширяется функциональные возможности моделей и делает их более востребованными у потребителей. Выделяют устройства с:

  • Таймером. Такие модели позволяют не только отрегулировать уровень освещенности, при котором они срабатывают, но и установить временные рамки. В таком случае фотореле будет срабатывать в установленном пользователем временном интервале;
  • Датчиком движения. Оптимальный вариант для оптимизации расходов. Такие устройства монтируются вблизи пешеходных дорожек и на придомовой территории, по которой периодически перемещаются люди либо движется транспорт. Датчик дневного света срабатывает, если в зоне действия оказывается крупный объект. Как следствие, в темное время суток в месте расположения прибора будет всегда темно, но как только на площадку заедет автомобиль или залетит птица, устройство сработает, и освещение включится;
  • Программируемыми настройками. Подобные устройства имеют самое сложное техническое оснащение. Они позволяют выполнить настройку режима работы в различных временных интервалах. Возможно регулирование не только в пределах суток, но и недель, месяцев или определенного сезона. Они также срабатывают при наличии движения в выбранной зоне.

В зависимости от исполнения датчики могут быть:

  • Инфракрасными. Прибор срабатывает при попадании в зону действия объекта, нагретого до определенной температуры. Они комплектуются инфракрасными детекторами. В процессе эксплуатации могут возникнуть трудности, если в зоне действия устройства окажется домашнее животное; Акустическими. Такие устройства реагируют на звук. Для включения прибора должен раздаться громкий звук или скрип;
  • Микроволновыми. Устройства относятся к датчикам активного типа. В процессе эксплуатации они формируют волны в определенном микроволновом диапазоне, а затем принимают их обратно. При наличии разницы происходит замыкание/размыкание цепи с последующим включением/выключением устройства;
  • Ультразвуковыми. По принципу своей работы они сопоставимы с моделями микроволнового типа. Однако делая выбор в пользу подобного варианта следует помнить, что они могут оказывать некоторое влияние на домашних животных наличие ультразвука способно повлиять на их поведение;
  • Комбинированными. Некоторые модели реагируют сразу на несколько воздействующих факторов. По уровню надежности они существенно превосходят все перечисленные выше разновидности, но при этом обходятся намного дороже.

К реле нового поколения относятся астрономические датчики. Они позволяют проконтролировать работу осветительных приборов, но работают по другому принципу. В состав таких устройств входит микрокомпьютер, которые позволяет настроить работу прибора в зависимости от его места установки. При настройке прибора вбиваются данные GPS конкретного населенного пункта. Подобные устройства автоматические определяют время включения ламп освещения. Это полностью исключает возможность ложного срабатывания, характерного для фотоэлементов. Кроме того, они способны сохранять работоспособность в любую погоду.

Что это такое?

Широко распространено применение такой техники для включения света при наступлении темноты на:

  • придомовых территориях;
  • пешеходных дорожках;
  • подъездных дорогах;
  • внутренних проездах.

Также с помощью автоматических регуляторов можно обеспечить идеальную подсветку строительных сооружений, декоративных конструкций. Описание применения датчиков освещенности будет неполным без упоминания сумеречного выключателя. Иногда еще его называют сумеречным реле. Основное назначение этого элемента состоит в полной автоматизации освещения. Такие системы срабатывают не только при окончании светового дня, но и при сумрачной, пасмурной погоде.

Стоит тучам разойтись — и свет отключается или убавляется до минимума

Особенно это важно именно в те моменты, когда освещенность меняется резко. Даже самые ответственные и внимательные люди вряд ли смогут так же быстро реагировать, как автоматика

Современные сумеречные реле могут настраиваться на определенные программы действий. Разумеется, можно и вручную выключить свет, если происходит что-то, не предусмотренное программой.


Интересные факты[править | править код]

  • Датчик света напоминает своего рода солнечную батарею.
  • 15 уровней сигнала у датчика, расположенного на открытом пространстве в хорошую погоду и 9 уровней у закрытого датчика (всего 24), дают возможность построить относительно точные часы. Но час днём на таких часах будет дольше (по реальному времени), так как у открытого датчика при нарастании сигнала интервал изменения мощности постепенно увеличивается, а при падении мощности уменьшается (то есть самый долгий час будет в полдень когда сигнал равен 15). У закрытого датчика, работающего ночью, интервал примерно одинаковый.
  • В Нижнем мире посылает сигнал с силой 11, в Крае сигнал отсутствует.
  • Датчик дневного света пропускает луч маяка.
  • Датчик не выпадает при взрыве ТНТ или крипера.
  • Если разместить лампу (или несколько) так, чтобы она была «окном» в помещение с датчиком, то ночью (с 14360 игрового времени до 21660) при её включении датчик перестаёт работать. В результате если лампу запитать от самого датчика, то она будет мигать. Это происходит из-за того, что выключенная лампа — непрозрачный блок, а включенная — прозрачный.

Устройство и принцип работы

Классическое устройство подобных датчиков выглядит следующим образом и включает основные составляющие части:

  1. Фотоэлемент, способный распознавать и реагировать на степень естественного освещения в месте, где был установлен датчик.
  2. Сумеречный фотовыключатель, обеспечивающий автоматическое функционирование.
  3. Реле времени для обеспечения настройки соответствующих параметров.
  4. Усилитель сигналов.
  5. Ступень переключения.
  6. Потребитель электроэнергии, которым может являться любая современная разновидность ламп.

Принцип, по которому происходит функционирование датчиков уличного освещения, достаточно прост и заключается в следующем:

  1. Светочувствительная деталь, обязательно входящая в конструкцию, меняет показатель своего сопротивления, если было зафиксировано какое-либо изменение в параметрах интенсивности окружающего освещения. Обычно эту функцию выполняет специальный резистор или фотодиод, также могут быть задействованы особые разновидности симисторов или тиристоров.
  2. От фотоэлемента, через схему регулировки, передается специфический сигнал, который направлен на вход транзистора.
  3. Транзистор оснащен реле, которое расположено в нагрузочной сети, после получения сигнала его контакты начинают процесс коммутации заданных пользователем нагрузок на источник света.

Иными словами, функционирование датчика происходит по тем же принципам, что и работа стандартного выключателя, только осуществляется оно в автоматическом режиме.

Характеристики

Выбор приборов, которые работают от электросети, обязательно основывается на их технических характеристиках. В частности, рассматривают светочувствительность сенсора, мощность контактов, рабочую зону фотореле и показатели относительно источника питания.

Так, можно выделить 7 основных характеристик:

  1. Чаще сенсоры подключают к сети с напряжением в 220 В и частотой 50 Гц. Реже встречаются приборы с источником питания в 12 или 24 В. Для них дополнительно нужно подключать преобразователь напряжения.
  2. Коммутационная способность. К фотореле может быть подключено несколько осветительных приборов. Показатель предельной мощности датчика вычисляют исходя из суммарного потребления тока лампами.

Коммутационная способность

  1. Порог включения измеряют в люменах. В паспорте сенсора изготовитель указывает диапазон, в котором возможна регулировка.
  2. Задержка включения и отключения света также указывается в документации.
  3. Мощность потребляют не только осветительные приборы, но и сам датчик. Производитель сообщает о пассивных и активных показателях. Например, ночью это около 5 Вт, а днем до 1 Вт.

Степень защиты (IP) важна как для уличных сенсоров, так и устанавливаемых внутри здания. В любом случае минимум должен быть IP 22. Также при выборе рассматривают габариты приборов, способы установки и подключения, рабочие температуры. Для моделей с выносным датчиком имеет значение допустимая длина кабеля.

Прибор с выносным датчиком

Особенности устройства

Фотореле имеет вид датчика, который работает благодаря наличию у него фотоэлемента. Через него датчик оценивает уровень освещенности на улице и, при совпадении заданных параметров, активирует включение света в системе уличного типа освещения.

Регулятор на корпусе

Схема фотореле не очень сложна и умещается в небольшой компактный корпус, из которого выходят три проводника. Они необходимы для подключения прибора к сети питания. Они также могут использоваться для управления включением аппарата в зависимости от выставленного в настойках уровня освещенности. Такой датчик может использоваться в разных ситуациях. Но наиболее часто он применяется для создания уличного типа освещения. Сегодня очень распространены модели, которые имеют регулятор. Он используется для управления работой прибора и более точной его настройки. Благодаря регулятору можно добиться правильной работы устройства в каждой заданной ситуации.

Выставляя регулятор на «-», датчик будет включать освещение только ночью, а при установке на «+» — когда только начинает смеркаться. Многие производители рекомендуют устанавливать регулятор на срединное положение. Это обеспечит более стабильную работу устройства. Для более эффективного управления работой датчика нужно настроить несколько параметров:

  • диапазон чувствительности света. Его надлежит выставлять в пределе от 5 до 50 Люкс;
  • мощность — от 1 до 3 КВт;
  • максимальная нагрузка сети – 10 А.

Также для правильного подключения важно знать, какие виды фотореле бывают. Самое главное отличие таких датчиков заключается в расположении фотоэлемента:. Датчик с выносным фотоэлементом

Датчик с выносным фотоэлементом

  • датчик со встроенным фотоэлементом. Такие модели могут иметь встроенный регулятор и таймер. В данном случае подключение прибора происходит по обычной схеме. Для подключения подойдет стандартная электрическая схема для фотореле;
  • датчик с выносным фотоэлементом. Здесь конструкция устройства состоит из двух частей: фотоэлемент, что выносится на улицу и переключатель, который стоит устанавливать отдельно. Для подключения их между собой нужно использовать кабель.

Для каждой модели характерна своя схема фотореле, которую следует учитывать для дальнейшего подключения прибора. Еще одним вариантом подключения является способ через таймер. С помощью такого устройства можно легко запрограммировать датчик на отключение или включение регулятора. В результате включение света будет происходить через определенные интервалы времени. Это позволяет значительно сэкономить на потреблении электроэнергии.

Типичные проблемы и ошибки

В ходе установки фотодатчиков новичком, особенно не обладающим соответствующим опытом, часто допускают типовые ошибки.

Настройка в помещении

Иногда для удобства подстройка порога выполняется в закрытом помещении, чего делать не следует.

Дело в том, что чувствительный элемент внутри корпуса (или же выносной) реагирует не только на видимый свет, но может также воспринимать и солнечный ультрафиолет. Его отсутствие при комнатном тестировании повлияет на «точность» срабатывания: домашнее остекление гасит до 80 % УФ-спектра.

Ошибки соединения проводников

Фотодатчики обычно подключаются к уличному освещению по трехпроводной схеме: фаза, ноль, нагрузка.

Иногда возникает путаница с назначением проводников — что куда присоединять. Для понимания, как правильно соединить провода, можно ориентироваться по цветовому кодированию жил. Одна из них обычно зеленая или синяя — так обозначен «ноль».

Оставшаяся пара проводов тоже имеет свою расцветку — например, красный, коричневый.

В случае на картинке выше коричневая жила — вход от электрического питающего автомата, а красный провод ведет к лампочке. В нем фаза возникает при срабатывании фотопереключателя.

Место установки

Важно выбрать правильное место монтажа. Правильная и неправильная установка фотореле для уличного освещения на примерах:

Правильная и неправильная установка фотореле для уличного освещения на примерах:


В большинстве случаев для соблюдения этого правила фотореле ставят над фонарем, или даже на его корпусе, если есть техническая возможность.

Если в установке допущена ошибка, это приведет к самопроизвольным ложным срабатываниям, периодическому «морганию» света и прочим ошибкам.

Может случиться так, что «спрятать» фотодатчик нельзя. Тогда следует отгородить его от фонаря плотной непрозрачной перегородкой.

Ухудшение работы

С течением времени реле иногда начинают работать хуже. Это возникает из-за естественной деградации и загрязнения материала: колпачок фотоэлемента темнеет и хуже пропускает солнечные лучи. Грязь удаляется простой влажной очисткой, но деградировавший пластик подлежит замене — отдельно, если имеется возможность, или вместе со всем прибором.

Положение устройства

Важно не только то, как подключить датчик света к нагрузке и сети, но и в каком положении в пространстве установить аппарат. Некоторые виды устройств можно располагать лишь «вниз головой», фотоэлементом к низу

Для определения корректной позиции на корпус наносятся соответствующие пометки:

Неверная установка приведет к неправильной работе или попаданию внутрь влаги, если «низ» защитной крышки содержит незащищенные технологические отверстия.

Цена вопроса

Если вы решили установить датчик света для уличного освещения, цена должна также вас заинтересовать.

На рынке датчики света для уличного освещения «день-ночь» стоят дорого. А обычный датчик света вы с легкостью сможете себе позволить. Выбирайте страну-производителя и определитесь, какую цену вы сможете «потянуть». Диапазон колеблется от 2 000 до 10 000 руб. Вам самим выбирать, насколько данный предмет необходим в вашем обиходе и сколько вы готовы потратить на него. Ведь принцип действия довольно прост, и все можно сделать самостоятельно, своими руками.

Главным плюсом удивительнейших датчиков для освещения улиц является значительная экономия электроэнергии. Кроме того, для его содержания и обслуживания не нужно много денег. Поставьте энергосберегающие лампочки и наслаждайтесь светом в своем доме или улице. Есть возможность выбрать свет лампочек: теплый или холодный. Новые технологии позволяют произвести установку и настройку фотоэлемента своими руками, что значительно сбережет ваш бюджет. Большой выбор приборов дает возможность установить датчики даже при небольшой подаче тока, что удобно на небольших дачных участках. Большой выбор цвета, формы и материала, из которого сделан прибор, позволяет с легкостью влиться в ваш интерьер и сделать его более гармоничным и стильным.

Принцип работы датчика света для уличного освещения

Датчик освещения входит в число управляющих элементов электрическими цепями. По сути, он является автоматическим выключателем, который под воздействием света отдает определенные команды.

В принцип работы реле заложена реакция вещества на интенсивность светового потока. Основным элементом прибора является фоторезистор (фотодиод, фототранзистор). Изменение его сопротивления (или других показателей) отражается на параметрах электросхемы, в которую включено реле, подающее питание на нагрузку.

Основная задача устройства – оптимизация режима работы источников освещения, которая способствует экономии электроэнергии.

Где поставить фотореле и как его подключить?

Датчики движения. Успейте купить со скидкой!

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.

Схема подключения фотореле к уличному прожектору

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.


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

Фотореле с выносным датчиком света

Самостоятельное создание фотореле

Энтузиасты радиолюбители могут попробовать сделать реле своими руками из доступных в продаже компонентов. Как уже говорилось, основным элементом системы является фотодатчик: это могут быть фотоэлементы, транзисторы, диоды и фоторезисторы.

Рассмотрим создание простого сумеречного переключателя на базе симистора.

Предлагаемая принципиальная схема простейшего фотореле содержит:

  • симистор марки Quadrac Q60;
  • фотоэлемент ФСК;
  • опорный резистор, отмеченный как R1.

Если освещения нет, происходит открытие симисторного ключа и свет включается. При росте уровня освещенности напряжение смещается, а яркость подсоединенного светильника падает вплоть до отключения.

Усложним прибор, добавив релейный выход. Дополненная схема подключения фотореле:

В ней есть следующие компоненты:

  • V1 — первый транзистор усиления сигнала. В составе последнего находятся резистор R1 и фоторезистор с меткой PR1;
  • VT2 — второй транзистор контроля реле К1;
  • VD1 — диод шунтирования напряжения. Он предохраняет транзисторы от бросков напряжения при отключении катушки.

При освещении PR1 в системе возникнет ток, достаточный для активации реле.

Приведенная схема очень проста и обеспечит лишь грубое срабатывание датчика. Но ее можно дополнять различными элементами, увеличивающими чувствительность и скорость работы, а также устанавливающими пороговые значения.

Датчик света в автомобиле своими руками

Многие владельцы авто задаются вопросом, возможно ли сделать датчик света в автомобиле своими руками при условии, что он отсутствует в стандартной комплектации автомобиля. Подобная доработка вполне возможна, и в продаже можно отыскать уже готовые комплекты, которые можно легко установить при наличии комплектной инструкции и определенных навыках работы с автомобильной электрикой.

Видео —  датчик света в автомобиле Nexia:

Также существует вариант более сложный – самостоятельно при наличии соответствующих электротехнических деталей воспроизвести схему датчика освещенности. При этом в качестве фоточувствительного элемента можно использовать «солнечную батарею», то есть, фотоэлемент, от некоторых бытовых приборов (калькулятора, садового светильника и т.д.).

Также в роли фотодатчика может выступить обычный диод от старого электрооборудования, у которого следует аккуратно спилить верхнюю часть корпуса. Кремний внутри диода в таком случае будет работать в качестве фотоэлемента. Само собой, потребуется и реле, которое будет замыкать электрическую цепь при снижении уровня освещенности.

Датчик освещенности и схема включения

В качестве светочувствительного элемента датчика используются: фоторезистор, фотодиод, фототранзистор, фотосимистор или фототиристор. Эти элементы, при облучении светом, вырабатывают электрический потенциал, величина которого зависит от интенсивности освещения. Потенциал анализирует схема, которая управляет реле или другим исполнительным устройством.

Почти все датчики имеют регулятор уровня освещенности. С помощью этой настройки задается тот уровень, при котором должно сработать реле прибора.

Схема подключения датчика проста, ведь сенсор работает как обычный выключатель. Необходимо только учесть нагрузочную способность реле датчика.

Если она недостаточна, надо использовать дополнительное реле с требуемым током коммутации.

В более сложных системах фотодатчик через диммер плавно меняет интенсивность искусственного освещения и поддерживает общую освещенность помещения на заданном уровне. Чтобы такая система управления работала корректно, производится калибровка датчика освещенности.

Эта операция описана в инструкции по эксплуатации устройств CdS-DIM и CdS-DALI/DSI. Датчики измеряют отраженную от поверхности и смешанную – искусственный и естественный свет – освещенность.


С этим читают