Как правильно подойти к выбору датчика света, описание и классификация

Критерии выбора

При покупке датчика присутствия для включения света важно учесть ряд критериев, касающихся особенностей установки и эксплуатации. Выделим базовые рекомендации:

Выделим базовые рекомендации:

ОПРЕДЕЛИТЕСЬ С МЕСТОМ ДЛЯ МОНТАЖА. Для установки на улице желательно выбирать устройства с защитой от IP 55 и выше (лучше от 65). Если изделие монтируется под навесом и защищено от воды, подойдет степень IP Если датчик движения планируется установить внутри, к примеру, для включения освещения в доме, квартире или гараже, к степени защиты нет особых требований.
УЧТИТЕ ВОЗМОЖНЫЕ ПРЕПЯТСТВИЯ (СТЕНЫ). Чаще всего используются звуковые или инфракрасные датчики. Для охраны больше подходят микроволновые изделия.
ОПРЕДЕЛИТЕСЬ С УГЛОМ ОБЗОРА. Если вход в помещение, где настраивается освещение, возможен с нескольких точек, желательно выбирать датчик с углом в 360 градусов и креплением на потолке. При наличии только одного прохода достаточно и 180 градусов.
ОПРЕДЕЛИТЕСЬ С МОЩНОСТЬЮ. Перед покупкой устройства учтите потребление приборов, которые будут к нему подключены. Суммируйте полученные значения и добавьте сверху 10-20% для запаса.
ПРОДУМАЙТЕ РАДИУС ДЕЙСТВИЯ. Для небольшой комнаты достаточно минимального параметра в 6-10 метров. Для работы на большой территории лучше выбирать датчики с большим радиусом.
УЧТИТЕ НАЛИЧИЕ ЖИВОТНЫХ

При наличии в квартире или во дворе дома домашних питомцев, которые могут влиять на датчик, лучше брать устройства со специальной защитой.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА НАЛИЧИЕ ФОТОРЕЛЕ. Это большой плюс, ведь в таком случае изделие включается только при отсутствии света.

Отдельное внимание уделим выбору приборов освещения:

1. При монтаже датчика на улице используйте прожекторы светодиодного типа, которые легко переносят температурные перепады и меньше нагружаются проводку.
2. На открытых площадках лучше использовать фонари, работающие на люминесцентном принципе.
3. При организации подъездного освещения можно использовать все виды ламп, но в целях экономии лучше выбрать светодиодный вариант.

Зная особенности выбора датчика движения и элементов освещения, проще сделать правильную покупку и не ошибиться с выбором.

Как работает уличный фотодатчик

Если установить датчик освещенности для включения света над входом в подъезд, то он будет работать по тому же принципу, что и обычный фонарь с датчиком движения. Работой лампы управляет сенсор, чувствующий изменение в перемещении объектов в зоне контроля. Или фоточувствительный элемент, который реагирует на изменения в световом потоке.

Главным элементом такого устройства является чувствительный фотоэлемент, который размещен на плате и может менять свои свойства.

Фотоэлемент реализован на основе фоторезистора. Пока уровень света, попадающий на его поверхность, достаточный, цепь питания разомкнута. Сумерки сгущаются, и параметры фотоэлемента меняются, вызывая замыкание цепи. Лампа перед входом включается. Поутру происходит обратная церемония. Как только уровень света повысится до заданного показателя, цепь размыкается и светильник гаснет. Это основной принцип работы фотореле.

Если дополнительно установить детектор движения, свет будет подключаться именно в тот момент, когда датчик зафиксирует движение.

Где используются, виды

Изделия бывают нескольких видов — потолочные, настенные и для скрытого монтажа. Также они условно делятся на несколько типов по принципу действия (на этом подробнее остановимся ниже).

При выборе учитывайте и место установки. Датчики делятся на бытовые и для уличного освещения.

В последнем случае применяются материалы, защищающие устройство от негативных природных воздействий. Оно может подключаться на лестнице или на улице. Бытовые устройства предусмотрены для монтажа внутри дома.

В зависимости от обстоятельств датчики, контролирующие движение, могут подключатся к прожектору, лампам и даже умному дому Ардуино.

Основные производители устройств — ЭРА, Эван, TDM, LLT, Orbis, Duwi, Camelion, Brennenstuhl, Elektrostandard, FERON, REV, REXANT, Rubetek и другие.

Подключение и последующая настройка датчика

Большинство современных устройств позволяют выбрать чувствительность прибора и определиться с порогом срабатывания. Как правило, регулировку производители светового датчика располагают в нижней части реле.

Настройку датчика света светочувствительности проводя в темное время суток. Дождавшись времени, когда прибор должен начать срабатывать, чтобы подключить искусственное освещение. Найдя на нижней части датчика диск, регулирующий свет, начинают его крутить, добиваясь срабатывание прибора.

Чаще всего производитель на корпусе указывает знак минус, то вращая в данном направлении чувствительность датчика снижается. Прибор будет срабатывать только в полной темноте. Если такой вариант не подходит, диск следует вращать в противоположную сторону. Это позволит добиться повышения чувствительности.

Кроме регулировки самого фотореле, следует провести настройку сопряженных с ним устройств. В таком случае вся система будет работать должным образом.

Технические характеристики устройств

В технических характеристиках беспроводных моделей есть еще частота, на которой они работают и тип элементов питания

Технические характеристики указываются в технической документации (в паспорте), которая сопровождает любое техническое изделие, иначе вряд ли удастся подобрать необходимый прибор.

Угол обзора

Существуют изделия с различным углом обзора, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Если необходимо защитить объект с различных сторон, то применяются датчики с углом обзора вплоть до 360 градусов. В случае крепления датчика на стене, достаточно устройства с углом обзора в 180 градусов. Если предполагается установить датчик на столбе, то лучше отдать предпочтение углу обзора в 360 градусов. В данном случае, все зависит от того, какую площадь и какой объект или группу объектов планируется защитить. При установке в квартире, для защиты отдельных комнат, выбирают датчики с меньшим углом обзора, порядка 90 градусов.

В зависимости от места установки и требуемой зоны обнаружения выбирают радиус обзора

При наличии в комнату одного входа, достаточно установки датчика с узким углом обзора, в противном случае приходится устанавливать несколько датчиков с узким углом обзора или один датчик с широким углом обзора. При этом следует помнить, что подобные датчики стоят недешево, поэтому всегда нужно ориентироваться на экономическую целесообразность.

Существует и такое понятие, как угол обзора по вертикали. В простых, недорогих моделях этот показатель составляет не больше 20 градусов. У более дорогих моделей этот показатель значительно выше и может составлять все 180 градусов. Подобные устройства применяются в охранных системах, где подобные затраты оправданы. В системах освещения достаточно самого простого и дешевого устройства. Главное, чтобы датчик был установлен на нужной высоте и включал освещение при определенных условиях.

Радиус действия

Дальность действия следует подбирать с запасом

Выбор датчика движения по дальности действия зависит от того, где он будет установлен: на улице или в помещении. Для помещений достаточно устройств с радиусом действия порядка 5-7 метров. В случае установки датчика во дворе или в другом месте, необходимо учитывать некоторые факторы, иначе возможны ложные срабатывания. Датчики с большим радиусом действия могут срабатывать при движении людей по улице, при появлении соседа в своем дворе и т. д. Поэтому в таких случаях лучше останавливать свой выбор на устройствах с минимальным радиусом действия.

Мощность подключаемых источников освещения

Мощность датчика следует расчитывать с запасом

Каждый датчик рассчитан на определенную мощность нагрузки, которую он может включать/выключать без аварийных режимов. В противном случае устройство просто выйдет из строя, так как не выдержат элементы управления.

В последнее время этот показатель не имеет столь критического значения, поскольку люди переходят на более экономные лампы, вроде энергосберегающих или диодных.

Способ крепления и выбор места установки

Чаще всего датчики крепят на стену

Датчики движения могут отличаться еще и способом крепления. Поэтому существуют:

• Корпусные изделия, в виде небольшой коробочки с кронштейном. Такие модели крепятся:
• На потолке.
• На стене.
• Встраиваемые модели, предназначенные для скрытой установки.

Такие модели отличаются тем, что имеют небольшие размеры, что позволяет их установить незаметно для окружающих.

Если необходимо просто включать/отключать освещение в нужном месте, то можно обойтись более дешевыми корпусными устройствами. Встраиваемые датчики в миниатюрном исполнении больше подойдут для охранных систем, тем более что они еще и дорогие.

Дополнительные возможности

Некоторые модели, в зависимости от назначения и условий эксплуатации, имеют дополнительные функции. К таким функциям следует отнести:

• Порог чувствительности. Он реализован с помощью датчика освещенности, в виде фотореле. Особенно полезен этот датчик при установке устройства на улице. Эта функция необходима для того, чтобы устройство включало освещение только в темное время суток.
• Защита от животных. Естественно, что в каждом частном дворе имеются коты и собаки. Функция необходима для того, чтобы уменьшить количество ложных срабатываний при движении животных. Если во дворе большая собака, то эта функция может и не действовать.
• Задержка отключения. Устройства бывают разные, как с задержкой, так и без нее. В большинстве случаев эта функция регулируется. Достаточно неудобно, если человек часто перемещается в зоне действия датчика, при этом он также часто ее покидает, и датчик движения также часто включает и выключает освещение.

Советы и рекомендации

При монтаже фотодатчика на опоры с источниками света, необходимо располагать их вне зоны освещения (за или над фонарем). В противном случае, включенный датчиком свет будет подавать устройству команду на отключение, что в результате выразится миганием лампы.

Не стоит пытаться настроить фотореле в условиях помещения, поскольку полностью имитировать дневной свет без специального оборудования невозможно.

Фотодатчик нуждается в периодической чистке, поскольку загрязнение негативно сказывается на его чувствительности.

Популярные модели

К наиболее востребованным датчикам освещенности относятся:

• ФР-601. Доступный вариант фотореле китайского производства. Выделяется достаточно высокой степенью защиты (IP44) и мощностью в 2,2 кВт.
• SNS L 07. Произведение российской компании «Elektrostandard», поддерживающее баланс цены и качества. Максимальная нагрузка – 3,5 кВт.
• ФР-7М. Отечественное устройство с выносным фотодатчиком, которое по параметрам практически не уступает лучшим зарубежным аналогам.
• WZM-01/S1. Мощное (4 кВт)и дорогое польское устройство, предназначенное для внутреннего использования.

Датчики, реагирующие на один параметр, постепенно вытесняются многофункциональными устройствами, которые превосходят по эффективности и экономическим показателям. Астрономический таймер является новым направлением в автоматизации уличного освещения. Его устройство и принцип работы в корне отличается от фотореле. Астротаймер содержит миниатюрный процессор, который выдает команды на включение и отключение на основании координат и реального времени.

Разновидности

Первичная классификация сумеречных выключателей разделяет их на две группы:

• Со встроенным фотоэлементом. В таких моделях все детали объединены в одном корпусе, устанавливаемом непосредственно на улице. Корпус наделен хорошей защитой от воздействий внешней среды (повышенные или, наоборот, пониженные температуры и так далее), схема часто ограничена по коммутации токов 16-ю амперами.
• С выносным фотоэлементом. Эти фотореле включают коммутационный прибор, устанавливаемый в распределительный щиток, и отдельный фотоэлемент, располагаемый на открытом пространстве. Оба компонента соединяются между собой проводами. Данные модели могут быть рассчитаны на номинальные токи до 63 А (и даже более высокие).

Фотореле с таймером

Обладает одним явным преимуществом, которое заключается в возможности выставить время активности. Выходы фотореле будут активированы только тогда, когда степень освещения будет ниже заданного порога. В противном случае они отключатся и будут оставаться неактивными, что касается также значений, выходящих за пределы заданного диапазона освещения.

Фотореле с датчиком движения

Усложнено наличием в конструкции специальных фотоэлементов с мультилинзой, выполняющих функцию фотоприемника. Мультилинза составлена из 20-60 линз, фокусирующих инфракрасный свет на сенсорном фотоэлементе. При пересечении человеком сектора оптической системы, на фотоэлементе возникает импульс, усиливающийся и преобразовывающийся в цифровой формат. Затем он передается исполнительному механизму, который производит включение/отключение лампочек.

Фотореле с программируемыми настройками

Наиболее дорогостоящий тип сумеречных выключателей с дополнительными настраиваемыми режимами освещения по дням недели, сезону.

Конструкция и принцип работы

Учитывая, что это устройство может быть частью заводской комплектации, датчик света изготавливается в формате небольшого компактного корпуса для установки на соответствующей позиции перед лобовым стеклом в салоне автомобиля. Электронное изделие состоит из нескольких светочувствительных элементов и светодиода, которых достаточно для того, чтобы датчик мог быстро и надежно реагировать на смену времени суток, погодных условий, отключение уличных фонарей или на въезд и выезд из тоннеля. Обнаружив изменения, устройство посылает сигнал блоку управления, чье реле включает фары ближнего или дальнего света.

Использование средства измерения освещения позволяет водителю не отвлекаться во время езды на регулировку работы фар. Впрочем, функционал этого устройства имеет и обратные стороны, ведь многие автовладельцы настолько привыкают к работе этого устройства, что отвыкают самостоятельно контролировать включение и отключение фар на машине. Иногда это поворачивается против невнимательных водителей, забывающих включать дальний свет в дневное время суток во время тумана и других условий, не предусмотренных к определению датчиком света. На некоторых марках авто эти устройства способны работать вне зависимости от зажигания двигателя, что приводит к неприятным ситуациям, когда фары у машины загораются на стоянке ночью, тем самым сажая аккумулятор.

Как избежать ложного срабатывания

Во избежание ложного включения освещения в рассмотренных выше схемных решениях следуйте таким советам:

1. Не размещайте датчики возле деревьев или устройств нагрева.
2. Разрывайте всегда только фазу.
3. Следите, чтобы к датчику не проникали лучи света, к примеру, от лампы накаливания.
4. Крепите изделие с учетом типа (настенный, потолочный).
5. Не монтируйте устройство возле кондиционеров или окна, где имеет место движение воздуха.
6. Следите, чтобы стекло инфракрасного изделия было чистым и неповрежденным.

Следование указанным выше советам позволяет быстро и без ошибок подключить устройство для контроля освещения на лестнице, в квартире или на улице.

Подключение и настройка

Большинство приборов, контролирующих включение и отключение света, сопровождаются схемами включения, которые нанесены на корпус и описаны в сопроводительной документации. Обязательным условием подключения является строгое соблюдение соединений между блоками и источником питания. Халатное отношение может привести к короткому замыканию или повреждению чувствительного устройства.

Настройка уличного освещения с датчиком освещенности

Настройка фотореле освещения производится по окончании монтажных работ и подачи на схему питания. Регулятор чувствительности представлен пластиковым диском, расположенным на передней панели прибора. Стрелки, нарисованные поверх регулятора, указывают направление вращения для увеличения или уменьшения параметра. Предварительно настройке выставляется минимальная чувствительность

С наступлением сумерек, диск осторожно вращается в сторону возрастания до момента активации, подключенного к устройству фонаря

Монтаж и подключение

Совет: для создания надежной и обеспечивающей безопасность системы освещения иногда нужно одновременно подключить фотореле и датчик движения, как два отдельных устройства. Совместное их использование вместо одного цельного датчика света с определителем движения дает определенное преимущество в плане экономии — в случае выхода из строя одного из них не придется заменять все.

Выбор места установки

В непосредственной близости от сумеречного выключателя не должно находиться никаких других фонарей, а также высоких заборов, деревьев. Любые преграждения нужно устранить, либо стоит подыскать для фотореле более подходящий уголок

Еще важно расположение фотоэлемента, который время от времени следует протирать от пыли — оно не должно быть через чур высоким

Монтажные работы

В процессе монтажа нужно предусмотреть для датчиков движения малозаметные места или вовсе зоны за пределами досягаемости. На них не должны воздействовать электромагнитное излучение и высокая температура. В случае с датчиками движения расположение также имеет строгое нижнее ограничение по высоте — не меньше 1-го метра от поверхности земли, что исключит их реагирование на кошек, собак и так далее.

Настройка датчика освещенности

Точная настройка параметров сумеречного выключателя позволяет избежать ситуаций, когда он включается раньше положенного и горит при свете дня.

Порог срабатывания

Регулировка данного параметра выполняется круглой ручкой, находящейся под колпаком фотореле. В начале эксплуатации ее нужно выкрутить в крайнее правое положение (со значком минуса). На этом этапе, чтобы прибор включился, нужна полная темнота. Подключаем его к сети и в то время суток, когда по плану он должен включаться, открываем корпус и поворачиваем ручку до тех пор, пока не прозвучит сигнал включения. Если ручка останется на той же позиции, запуск системы будет происходить при аналогичной степени освещения.

Задержка на включение и отключение.

В продвинутых фотореле с выносными датчиками можно устанавливать отсрочку на включение и выключение. На это выделена соответствующая ручка не с плавной прокруткой, а с позиционной, при чем каждая из позиций подписана на корпусе.

Регулируемый диапазон освещенности.

С помощью регулируемого диапазона освещенности выполняется настройка уровней освещенности, при которых фотореле включает питание (нижний) и выключает его (верхний). Диапазоны могут быть различными: 2-100 Лк (нижний уровень соответствует кромешной тьме), 20-80 Лк («двадцатка» соответствует сумеркам, когда очертания предметов еще различимы).

Плюсы и минусы использования уличного фотореле

Главное преимущество, которым обладает датчик дневного света — ощутимая экономия электроэнергии. Несомненные достоинства систем с применением фотоэлементов это:

1. Устройство работает на малых токах.
2. Моментальное включение/выключение.
3. Высокая производительность.
4. Нет трущихся механических частей, что повышает долговечность устройства.
5. Продолжительный период эксплуатации.

Но следует учитывать, что прибор не рассчитан на применение в экстремальных условиях. Поэтому следует тщательным образом следить за его герметичностью. Попадание влаги может, если не полностью вывести датчик из строя, то повредить его, вызвав окисление контактов реле.

Грязный и запыленный датчик также не будет нормально функционировать. Необходимо всегда поддерживать всё устройство в чистоте.

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.

Какие бывают фотореле для уличных осветительных приборов

Выполняя определенные функции, реле с датчиком освещенности отличаются по:

степени защиты. Определяется индексом IP, числовой код которого указывает на возможность использования прибора в тех или иных условиях. Первая цифра информирует о защите от физического воздействия, пыли. Вторая – от влаги. Устройства с индексом от IP23 предназначены для внутреннего монтажа. Уличный датчик освещенности подразумевает степень защиты не менее IP44;

типу ламп. Простейшие трехконтактные устройства рассчитаны на работу с активной нагрузкой, которую представляют лампы накаливания. Для управления энергосберегающими источниками освещения используются устройства со специальными адаптерами. Уличные светильники на ртутных и натриевых лампах нуждается в фотореле с защитой от скачков пускового тока;

• напряжению. Фотореле на 12В используются в цепях постоянного тока, питаемых от аккумуляторов. Датчики на 220В предназначены для работы с напряжением бытовой сети;
• методу управления. Отличаются по способу отключения (принудительное, автоматическое). Энергосберегающие модели начинают работать, реагируя на движение или звук, а в остальное время находятся в ждущем режиме. Программируемые фотореле предполагают возможность настроек, множество функций, работу с несколькими индикаторами.

Кроме этого, фотореле могут иметь встроенные или выносные фотодатчики.

Датчик света

в — датчик фронтального света; г — датчик внешнего освещения.1 — световод с линзой; 2 — световод со светофильтром.

В первых комбинированных датчиках света и дождя элемент, измеряющий освещенность, был только один. При наступлении темноты или въезде в туннель он включал фары, габаритные огни и подсветку приборов. Затем в тот же узел стали помещать до трех светочувствительных элементов, каждый со своей сферой ответственности.

Интенсивность освещения перед автомобилем измеряет узкоугольный датчик фронтального освещения. Используя сигнал с датчика, электроника распознаёт день и ночь и, соответственно, выключает или включает фары.

Зоны реагирования датчиков света:

Если автомобиль оборудован проекционным дисплеем, устанавливается узконаправленный HUD-датчик. Он измеряет освещенность той зоны, куда проецируется информация. А электронная система корректирует яркость подсветки элементов, выводимых на дисплей.

Взаимодействие датчиков света и дождя с другими системами автомобиля

1. Стеклоочистители. Если на стекле появились капли дождя, автоматика задействует стекло­очистители, а если капли не удаляются с одного прохода, включаются стеклоомыватели.
2. Наружная светотехника. По сигналу датчика освещенности светотехника переходит из режима дневных ходовых огней в режим ближнего света.
3. Внутренняя подсветка. Датчик освещенности управляет яркостью всех элементов подсветки салона и панели приборов.
4. Система комфорта. При первых каплях дождя автоматика закрывает стёкла и люк в крыше, позволяя водителю не отвлекаться от управления автомобилем.
5. Мультимедийная система. Датчик освещенности, отслеживая количество наружного света, выдает мультимедийной системе сигнал на изменение яркости экрана.
6. Климат-контроль. По команде датчика дождя климат-контроль подсушивает воздух, включая кондиционер и направляя воздух на стёкла во избежание запотевания. Датчик внешнего освещения регистрирует интенсивность солнечного излучения, попада­ющего сквозь ветровое стекло, и сообщает о корректировках блоку управления климат-контролем.
7. Head-Up-дисплей (HUD). Яркость дисплея регулируется по сигналу датчика освещенности.
8. Система автоматической просушки тормозных механизмов. По сигналу датчика дождя насос антиблокировочной системы кратковременно и не более чем на 2 бара поднимает давление в тормозных контурах. Тормозные цилиндры подводят колодки, и они касаются враща­ющихся тормозных дис­­ков, удаляя с них влагу и грязь.

На заметку

При подборе уличного детектора света стоит учесть некоторые моменты:

• размеры придомовой территории;
• для загородных участков рекомендуются релюшки с функцией регулировки на срабатывание. Такие датчики света легко настроить самостоятельно;
• на регулировку потребуется время и минимальные навыки;
• датчик света с таймером позволит точнее подстроить включение/отключение, запрограммировав время срабатывания;
• уличный фотодатчик лучше оборудовать ограничителем, чтобы оградить его от засветки от оконных и фонарных фонарей. Сделать такой световой козырек можно самостоятельно, например, из отрезка пластиковой трубы подходящего диаметра;
• для уличных приборов освещения лучше применять не обычные лампы накаливания, а светодиодные или люминесцентные. Так можно сэкономить на счетах за электричество. Кроме того и сам датчик можно подобрать с меньшей пропускной способностью, а значит и дешевле;
• место установки выбирать согласно прилагаемой инструкции.

Перед покупкой прибора важно выбрать угол осмотра в горизонтальной плоскости. Если в зону освещения могут подходить с любого курса движения, нужны реле с углом обзора от 180° до 360°:

1. Стеновые с углом видимости 180°.
2. Столбовые с углом видимости 360°.

Немаловажна и высота установки. Основное условие, когда работает фотореле — чтобы не было «мёртвых зон». Для бытовых приборов характерна узконаправленная зона обнаружения по вертикали — от 15° до 20°.

Для того чтобы датчики движения работали без поломок нужно знать, что они рассчитаны на определённую нагрузку. Просто перед покупкой рассчитайте суммарную мощь подключаемых ламп, которыми такое устройство будет управлять.