Датчик включения овещения. Схема датчик освещения

Датчик освещённости своими руками

Иногда возникают такие ситуации, когда нужно каждый день с рассветом включать свет в помещении и выключать с закатом, т.е. имитировать световой день внутри какого-либо закрытого помещения. Потребоваться это может, например, при выращивании растений или содержании животных, где необходимо точное соблюдение режима день/ночь. В зависимости от времени года время заката и восхода постоянно меняется, а значит, применение суточных таймеров на включение освещения не справится с задачей должным образом. На помощь приходит датчик освещённости, или, проще говоря, фотореле. Это устройство регистрирует интенсивность попадающего на него солнечного света. Когда света будет много, т.е. взойдёт солнце, на выходе установится лог. 1. Когда день подойдёт к концу, солнце уйдёт за горизонт, на выходе будет лог. 0, лампы освещения выключатся до следующего утра. Вообще, область применения датчика освещённости весьма широка и ограничивается лишь фантазией собравшего его человека. Нередко такие датчики используются для подсветки шкафа при открытии дверцы.

Схема датчика освещённости

Ключевое звено схемы – фоторезистор (R4). Чем больше света на него попадает, тем сильнее уменьшается его сопротивление. Можно применить любой фоторезистор, какие получится найти, ведь это достаточно дефицитная деталь. Импортные фоторезисторы компактные, но стоят порой весьма существенно. Примеры импортных фоторезисторов - VT93N1, GL5516. Можно применить также отечественные, например, ФСД-1, СФ2-1. Они стоят куда меньше, но также будут неплохо работать в этой схеме. Если достать фоторезистор не удалось, а сделать датчик освещённости очень хочется, то можно поступить следующим образом. Взять старый, желательно германиевый транзистор в круглом металлическом корпусе и спилить его верхушку, оголив тем самым кристалл транзистора. На фото ниже показан как раз такой транзистор со спиленной крышкой. Очень важно при этом не повредить сам кристалл, отрывая крышку. Подойдут практически любые транзисторы в таком круглом корпусе, особенно хорошо будут работать советские германиевые, например, МП16, МП101, МП14, П29, П27. Т.к. теперь кристалл такого «модифицированного» транзистора открыт, сопротивление перехода К-Э будет зависеть от интенсивности света, попадающего на кристалл. Вместо фоторезистора впаиваются коллектор и эмиттер транзистора, вывод базы просто откусывается. В схеме используется операционный усилитель, можно применить любой одинарный, подходящий по цоколёвке. Например, широкодоступные TL071, TL081. Транзистор в схеме – любой маломощный структуры NPN, подходят BC547, КТ3102, КТ503. Он коммутирует нагрузку, которой может служить как реле, так и небольшой отрезок светодиодной ленты, например. Мощную нагрузку желательно подключать с использованием реле, диод D1 стоит в схеме для гашения импульсов самоиндукции обмотки реле. Нагрузка подключается к выходу, обозначенному OUT. Напряжение питания схемы – 12 вольт.Номинал подстроечного резистора в этой схеме зависит от выбора фоторезистора. Если фоторезистор имеет среднее сопротивление, например, 50 кОм – то подстроечный должен иметь в два-три раза большее сопротивление, т.е. 100-150 кОм. Мой фоторезистор СФД-1 имеет сопротивление более 2 МОм, поэтому и подстроечный я взял на 5 МОм. Существуют и более низкоомные фоторезисторы.

Сборка датчика освещённости

Итак, перейдём от слов к делу – в первую очередь нужно изготовить печатную плату. Для этого существует ЛУТ метод, которым я и пользуюсь.Файл с печатной платой к статье прилагается, отзеркаливать перед печатью не нужно.Скачать плату: Плата рассчитана на установку отечественного фоторезистора ФСД-1 и подстроечного резистора типа CA14NV. Несколько фотографий процесса:Теперь можно впаивать детали. Сначала устанавливаются резисторы, диод, затем всё остальное.В последнюю очередь впаиваются самые крупные детали – фотодиод и подстроечный резистор, провода для удобства можно вывести через клеммники. После завершения пайки обязательно нужно удалить с платы флюс, проверить правильность монтажа, прозвонить соседние дорожки на замыкание. Только после этого можно подавать на плату питание.

Настройка датчика

При первом включении светодиод на плате либо будет светится, либо будет полностью погашен. Аккуратно вращаем подстроечный резистор – в каком-то его положении светодиод сменит своё состояние. Нужно установить подстроечный резистор на эту грань между двумя положениями, и закрывая или наоборот засвечивая фоторезистор добиться нужного порога срабатывания. Наглядно работа датчика освещённости показана на видео. Над фоторезистором создаётся тень, интенсивность света уменьшается, светодиод погасает. Успешной сборки!

Смотрите видео работы датчика

sdelaysam-svoimirukami.ru

Как сделать датчик освещенности? :: SYL.ru

Если вас интересуют общие вопросы – параметры, устройство, применение и схемы датчика освещенности, то в рамках статьи можно получить на них ответы.

Что такое датчик освещенности?

Это специальное устройство, которое может определять, когда уровень света падает ниже какой-то грани. Применяются они в таких случаях:

При желании экономить электроэнергию.
Как устройство автоматизации человеческого жилища.

Для полноценной автоматизации они часто применяются вместе с датчиками движения.

Как он работает?

Принцип работы прост и базируется на светочувствительном элементе. Обычно в его роли выступаю фоторезисторы, фототранзисторы и фотодиоды. Они все могут изменять своё сопротивление пропорционально уровню освещенности. Чтобы настроится на необходимый уровень освещенности, при котором свет будет включаться, проводят регулировку поступающего сигнала от светочувствительных элементов к ключевому транзистору. Он в своей нагрузочной цепи имеет реле, с помощью контактов которого коммутируется нагрузка пользователя – лампы, уличного прожектора и такое подобное. Как видите, принцип работы как у обычного и привычного всем выключателя, только в этой статье рассматривается автоматика.

Подключение

Подключение рассмотрено на примере обычной трехфазной сети. В целом, всё необходимое показано на рисунке, который понятен любому человеку, и если есть вопросы, необходимо учить, как совершать подключение к данным источникам энергии, что явно выходит за рамки статьи. Но помните, что датчик освещенности уличный или домашний будет подключен к трехфазной сети, а при работе с нею необходимо соблюдать осторожность.

Монтаж

Казалось бы – чего тут может быть сложного? Ведь требуется всего прикрутить, подключить, настроить – и можно использовать! Но в результате таких непродуманных действий часто оказывается, что место установки было выбрано неудачно. К примеру: вот монтировали где-то датчик, а он при наступлении темноты то включается, то выключается. И только когда наступает ночь, может более-менее нормально работать? Почему так, плохая схема или корявые руки? Не обязательно. Всё может оказаться значительно прозаичнее – сам датчик будет установлен в таком месте, что его будет освещать лампа, которую он сам включает. Получается такая схема: стало темно – сработал элемент – включилось освещения – теперь светло, и можно отключаться. И так по кругу.

Настройка

Подключение датчика освещенности имеет свои особенности. Для проверки работоспособности можно использовать тёмный пакет под мусор, с помощью которого будет имитироваться ночь. Вы можете создать датчики освещенности настолько простые, что им не нужна настройка и калибровка. Но нижерасположенные схемы все же требует определённой подготовки к использованию. Первоначально необходимо проверить качество пайки, примером могут служить представленные здесь фото. Чаще всего различные проблемы возникают с дорожками, а вместе с ними приходится менять и реле. Поэтому настройка – это инвестиции в будущее и уверенность, что не придётся переделывать. Также желательно в любом случае ограничить ток в рамках до 4 (16, 25) Ампер, чтобы датчик освещенности не вышел из строя.

Схемы

Чтобы не изобретать заново велосипед, предлагаю рассмотреть, как устроены промышленные датчики LXP-02 и LXP-03. Эти образцы зарекомендовали себя как качественные светочувствительные приборы, которые к тому же выгодны с точки зрения цена/функционал. Принцип работы такой: напряжение идёт через клеммы N(ноль) и L(фаза). Их можно перепутать. Также вы можете выключить ноль, а не фазу, как обычно. Но при этом пострадает здравый смысл и безопасность. Для выпрямления напряжения используется диодный мост. Сглаживается оно электролитическим конденсатором и к необходимым элементам поступает 22-24 Вольта. На выходе резистивного делителя на 68к формируется напряжение, которое обратно пропорционально освещенности. С помощью элемента, сопротивление которого 1 Мом, производится настройка порога срабатывания. Можно поэкспериментировать, и вместе фоторезистора поставить фотодиод, принцип работы не изменится. Для максимальной экономии электроэнергии необходимо по максимуму увеличить сопротивления. Но срабатывать датчик освещенности будет только в тех случаях, когда уж совсем темно. Для достижения противоположного результата необходимо делать всё наоборот. Конденсатор на 47 мкФ необходим для сглаживания процессов, на случай, если перед окном будет дерево и ветер качает ветки.

Заключение

Можно сделать и свой прожектор с датчиком движения и освещенности. Правда, над этим придётся хорошо подумать и поработать, но результат не разочарует. Датчик освещенности уличный может быть чрезвычайно ценным в случаях, когда необходимо где-то поддерживать освещение постоянно, как-то в инкубаторах для цыплят, чтобы в случае пропажи света и тепла сообщать про неполадки.

www.syl.ru

Схема простого датчика освещённости |

Описан пример схемотехнического решения реализации датчика освещения, с использования операционного усилителя. Полезность данной схемы в её простоте и наглядности. Хороший показательный пример, для начинающих радиолюбителей, электронщиков, проектировщиков схем, и просто любителям оригинальных идей по использованию операционного усилителя.

Для чего нужны датчики света:

Для начала следует выяснить, что такое датчик освещённости, (датчики света для уличного освещения) и для чего его применяют. В качестве самого датчика света, может выступать ряд фоточувствительных радиоэлектронных элементов типа фоторезистор, фототранзистор, фотодиод и.т.д. Светочувствительные элементы нашли своё применение во многих отраслях, но самое распространённое их применение прослеживается в схемах связанных с автоматическим управлением наружного освещения. Так называемые светоконтролирующие автоматические выключатели (сумеречный выключатель).

Рисунок №1 – Пример работы светоконтролирующего выключателя

Пример схемы простого датчика освещённости, на операционном усилителе:

Рисунок №2 – Простой датчик света, схема

Следует понимать, что в качестве самого датчика сета вы используете любой подходящий по своим параметрам фотоэлемент, схема приведена как пример с использованием фотодиода. Принцип работы схемы очень простой, фото диод выступает как источник тока. Когда на фотодиод падает свет он продуцирует в нём определённый ток (в зависимости от интенсивности излучения), сигнал усиливается при помощи любой известной и подходящей вам схемы усилителя (в данном случае приведён пример схемы с использованием операционного усилителя, коэффициент усиления задаётся подбором резистора стоящего в обратной связи). Напряжение на выходе пропорциональна падающему свету. Таким образом, получившийся на выходе схемы сигнал уже может управлять, к примеру, электронным реле или транзистором в ключевом режиме. Не следует брать эту схему за эталон, я просто привёл её для примера построения схемы устройства датчика освёщённости, подобного рода решение довольно простое, понятное и распространённое.

bip-mip.com

Каталог товаров