Датчики дождя и света

Как работает датчик дождя в автомобиле, зачем нужен и где находится

Одна из опций, которая устанавливалась раньше только на дорогих машинах – датчик дождя, стала вполне доступна и для авто бюджетного уровня. Однако порой по нему возникает множество вопросов, так что вполне резонно спросить – а как он работает?

Зачем нужен подобный прибор

Прежде чем разбираться с работой подобного устройства, давайте попытаемся понять, зачем нужен, и по сути дела, что это такое? Самим названием предопределено назначение такого изделия – установить факт дождя. Хотя задачи, которые выполняет автомобильный датчик дождя и света, гораздо шире описанных.

Среди них стоит отметить:

• установление факта начала дождя, а также снега;
• определение степени загрязнения лобового стекла;
• автоматическое включение дворников при осадках и задание режимов их работы в зависимости от интенсивности непогоды;
• включение световых приборов при низком уровне освещенности (касается датчика света).

Его установка производится за зеркалом заднего вида, например так, как показано на фото:

Разобравшись с тем, что делает датчик дождя и света, необходимо ответить на вопрос – а зачем все это нужно? Ответ вполне очевиден – для повышения безопасности движения. Подобное устройство, по замыслам разработчиков, должно избавить водителя от лишних операций (включение/выключение дворников), отвлекающих его от управления автомобилем, а также автоматически обеспечить отличную видимость на дороге при любых условиях.

Как устроен датчик дождя?

Принцип работы датчика дождя основан на сравнении оптических свойств лобового стекла при разных атмосферных условиях, точнее – на различиях в отражении инфракрасного луча чистой и увлажненной или загрязненной поверхностью стекла.

Все достаточно просто – в его состав входят излучающий и принимающий инфракрасные светодиоды. Устройство и работу подобного изделия поможет понять фото:

Это изделие находится на лобовом стекле с внутренней его стороны. От излучающего светодиода инфракрасное излучение попадает на наружную поверхность, отражается от нее и улавливается фотодиодом. Уровень отраженного сигнала зависит от состояния наружной поверхности стекла, от чистого стекла сигнал будет один, от грязного – другой, от мокрого – третий. По величине этого сигнала блок управления определяет необходимость включения дворников.

Как видно из приведенного описания, устроен подобный прибор достаточно просто, что предопределяет достаточно широкие возможности по его применению.

Как выглядит такое устройство, показано, например на фото:

Как видно из рисунка, в отдельном корпусе находится блок управления, связанный жгутом с реле, управляющим работой стеклоочистителя. Блок управления необходимо приклеить в зоне перекрытия щеток дворника.

Как выполняется подобная работа, позволит понять видео. Приведенные данные подтверждают, что приклеить такое устройство просто, и эту работу вполне можно сделать самому.

Недостатки

При всей внешней привлекательности подобного изделия ему свойственны определенные недостатки, о которых нельзя не упомянуть. К ним необходимо отнести:

1. Несвоевременное срабатывание. Бывает, попадание единственной капли в зону действия датчика заставляет его включать дворники, хотя остальное стекло чистое и сухое. Возможна и обратная ситуация, когда вода или грязь от встречной машины заливает стекло со стороны водителя, но не достигает датчика, и стеклоочистители не включаются.
2. Включение дворников без включения омывателя стекла. Работа стеклоочистителей при попадании грязи на стекло приводит к тому, что грязь просто размазывается.
3. Чувствительность к качеству стекла. Малейшие неровности, трещины и сколы приводят к тому, что он перестает работать.
4. Запаздывание срабатывания. Оно может составлять в некоторых случаях до двух секунд, отчего создается впечатление, что не работает датчик дождя. Поэтому порой мало просто приклеить, необходимо привыкнуть к его наличию, преодолевая желание вручную включить дворники.

Проверить, как работает такое управление стеклоочистителем, просто. Необходимо только плеснуть водой в зону расположения датчика. К примеру, на видео показано, как проверить работу дворников.

Автоматическое управление стеклоочистителями автомобиля возможно благодаря использованию описанного устройства. Он позволяет избавить водителя от необходимости вручную управлять работой дворников, и служит для повышения комфорта управления машиной и безопасности авто. Насколько будет это устройство вам необходимо и полезно – это уже дело личного выбора.

AltT64 ›
Блог ›
Принцип работы датчика дождя и света

Вот что хотите говорите, но я реально не знал как работает датчик дождя в машине. Если про свет было сразу понятно — «какой то фотоэлемент», то про дождь сложнее. Когда я недавно пересел со старенькой ДЭУ Нексии на новую машину, я конечно офигел от наличия всяческих датчиков и удобств. Свет вообще не трогаю — включается в любое время суток такой какой нужен по датчику света. Щетки «дворники» тоже не трогаю — работает датчик дождя очень четко. Но как ? Я между делом предполагал, может быть где то стоит датчик стекающей воды со стекла, однако щетки срабатывают даже при мелких капельках. Как то еще измеряется влажность на стекле ? В каком месте стекла интересно ?

А оказалось все намного проще …

1 – датчики дождя и освещенности; 2 – зеркала заднего вида; 3 – зона перекрытия действия стеклоочистителей; 4 – ветровое стекло

Датчик дождя и освещенности предназначен для того, чтобы при опознании влаги на стекле включать стеклоочиститель в зависимости от количества осадков с нулевого положения до максимального цикла очищения, или включать фары в зависимости от условий освещения. Включение датчика осуществляется определенными рычагами или выключателями.

Датчик дождя и освещенности состоит из комбинации светочувствительных элементов и светодиода. Все части смонтированы на плате в корпусе датчика. Оптический элемент перекрывает корпус датчика и ветровое стекло. Задачей оптического элемента является фокусирование и выравнивание исходящего и входящего света. Весь датчик прикреплен к ветровому стеклу при помощи клеящей фольги. Для распознавания дождя используются светодиод 6 и фотодиод 8.

Принцип работы датчика дождя состоит в том, что свет, исходящий от светодиода, частично отражается на поверхности стекла и, сфокусировавшись через оптический элемент, попадает на фотодиод. Если на улице сухо, весь свет отражается обратно и попа­дает на фотоприемник (так рассчитана оптическая система). Поскольку луч моду­лирован импульсами, то на посторонний свет датчик не среагирует, как телеви­зор, «не видящий» чужой пульт. Степень отражения света от диода и таким образом количество света, который попадает на фотодиод, изменяется, если стекло покрыто каплями воды или имеет водяную пленку. Чем сильнее увлажнение, тем меньше отражение преломленного света. На основании этого для определения количества осадков используется выходной сигнал фотодиода. Это фиксиру­ется сенсором, и контроллер рассчитывает подходящий режим работы стеклоочи­стителя. Время реагирования на распознавание дождя, т.е. время, затраченное между распознаванием осадков и подачей выходного сигнала на стеклоочиститель, составляет менее 20 мс.

1 – ветровое стекло; 2 – свет удаленного источника; 3 – проникающий внешний свет; 4 – капли дождя; 5 – оптический элемент; 6 – светодиод; 7 – дистанционный фотодиод-датчик; 8 – фотодиод; 9 – фотодиод-датчик внешнего освещения

Для распознавания света применяются дистанционный фотодиод 7 и датчик внешнего освещения 9. Датчик 9 охватывает световые условия непосредственного пространственно вокруг автомобиля и служит для авто­матического включения фар, а дистанционный датчик 7 – световые условия на расстоянии до трех длин автомобиля по направлению движения.

Система распознает в целом уменьшение или увеличение освещенности и включает или выключает свет фар. Из разности сигналов обоих датчиков система, например, может определить, что автомобиль въезжает в туннель и, таким образом, свет фар включается не позднее въезда в туннель. Логика системы действует таким образом, что свет отключается лишь тогда, когда датчик света определит достаточное значение освещенности. Если наряду с распознаванием света активно также распознавание дождя, то система включает фары и при сильных осадках.

1 – анализ внешней освещенности; 2 – анализ разности освещенности; 3 – анализ дистанционной освещенности; а – разница освещенности меньше, чем значение порога включения, свет выключен; б – разница освещенности больше, чем значение порога включения, свет включен

Вот еще 5 мифов о работе датчика дождя

Миф №1 мы уже развеяли: датчик дождя НЕ активируется от удара капель по стеклу, а также вибрации и иных механических воздействий. Работа датчика дождя основана на действии фотоэлементов. Если бы датчик реагировал на удары, щетки бы усердно стирали со стекла мух, комаров и мелкие камушки.

Миф №2: «Датчик дождя не работает ночью». Как мы уже выяснили, работа датчика дождя построена на принципе отражения инфракрасных лучей. Их свойства не зависят от освещенности. Иначе бы, например, пульты дистанционного управления не работали в темноте.

Миф №3: «При замене стекла с датчиком дождя придется попрощаться». Не придется: многие производители предлагают автостекла с местом под датчик дождя. Например, в компании Олимпия можно приобрести стекла под датчик дождя для большинства иномарок: Тойоты Камри, VW Passat, Audi A4 и других автомобилей.

Миф №4: «На лобовое стекло с датчиком дождя нельзя клеить полосу тонировки». Можно: в этом случае в тонировочной пленке вырезается отверстие под датчик. Главное, чтобы тонировка стекол была сделана по ГОСТу.

Миф №5: «Датчик дождя бесполезен зимой». Так как работает датчик дождя, реагируя на капли воды, а не снег, зимой он функционирует хуже. Однако если в автомобиле есть обогрев стекла, падающий снег сразу тает, превращаясь в воду, и работа датчика дождя будет в норме.

Интересные факты про датчики дождя

— Концерн General Motors проводил первые эксперименты по созданию датчиков дождя еще в 1950е годы. Датчик создавался для культовой модели — Кадиллак Эльдорадо. Но технологии были далеки от совершенства: между тем, как работает датчик дождя на современном автомобиле, и первыми опытами инженеров GM стоят десятилетия конструкторских разработок.
— Одним из первых серийных автомобилей с датчиком дождя стал Nissan Silvia – спортивное купе. В 2000х годах датчики дождя появились на автомобилях марок Volkswagen, Cadillac и других ведущих производителей.
— Работа датчика дождя используется не только в автомобильной промышленности, но и в сельском хозяйстве, для управления системой полива. — «Полевые» датчики имеют иной принцип работы, нежели автомобильные: в них имеются гигроскопичные диски, которые во влажном состоянии увеличиваются в размерах, а при высыхании – сжимаются. Тем самым регулируется подача воды. Интересно, что некоторые датчики имеют встроенный индикатор температур, который останавливает подачу воды, если температура опускается ниже нуля.

Сенсорные выключатели света: установка, параметры и преимущества

Стремительное развитие технологий затрагивает все сферы жизнедеятельности человека, включая обустройство дома. Последнее время набирает популярность функция под названием умный дом, она включает в себя оснащение жилого помещения сенсорными розетками и выключателями света. Они делают пребывание в помещении более комфортным.

Особенности конструкции и принцип работы

Сенсорный выключатель состоит из датчика, блока управления и устройства коммутации

Сенсорный выключатель реагирует даже на слабые прикосновения к кнопке. Оборудование включает в себя три основные детали:

• Датчик. В некоторых моделях устройствах вовсе не обязательно соприкасаться с сенсорным настенным выключателем, нужно лишь провести около него рукой.
• Блок управления. В систему поступает сигнал извне и передает его нужным рабочим узлам.
• Устройство коммутации. Нагружает электрическую сеть, смыкает и размыкает цепи, меняет силу тока при необходимости на светильниках.

Конструкция проста, каждая деталь подлежит замене, что максимально продлевает срок службы прибора.

Технические характеристики сенсорного выключателя света

Устройство относится к высокотехнологичному поколению электрических приборов. Принцип работы основывается на регулировке импульсов тока с помощью встроенной микросхемы.

Отличается от обычного выключателя наличием датчика. Сенсор встроен в саму конструкцию, реагирует на тепло рук, касание или же звуковой сигнал. Также прибор оснащен усилительными деталями которые регулируют светотехнику напрямую, они получили название транзисторы.

Система классификации

СВ с пультом управления

Есть несколько видов сенсорный проходных выключателей. Выбрать подходящий просто, если сопоставить возможности устройства и потребности дома, офиса.

С дистанционным пультом управления

Пульт применяется в следующих случаях:

• Выключатель расположен в неудобном месте, нет возможности его перенести.
• В доме проживает инвалид, человек с ограниченной подвижностью.
• Выключатель находится на высоте, куда дети не смогут дотянуться самостоятельно.
• При желании изменять яркость освещения.

Для бесконтактного включателя вовсе не обязательно использовать специальный пульт. В качестве альтернативы приобретают универсальный дистанционный ПУ, предназначенный для управления несколькими приборами.

С таймером

Сенсорные розетки и выключатели, оснащенные таймером, имеют много достоинств:

• универсальность использования;
• взаимодействие с любым видом ламп;
• отсутствие шума во время работы;
• надежность и высокое качество сборки;
• для изготовления сенсорного переключателя света используют специальное стекло, края которого тщательно шлифуются;
• простота монтажа;
• привлекательный внешний вид.

Приборы, оснащенные сенсором, отличаются высокой экономичностью и большим перечнем дополнительных функций.

Оптико-акустические выключатели

Установка такой разновидности оборудования позволяет осуществлять регулировку интенсивности освещения с помощью движения или звука. Например, специальный жест или хлопок. Главное условие: действие должно происходить в зоне расположения датчиков.

Устройства для установки светодиодной подсветки

Сенсорная панель диммер

Беспроводные выключатели подключают и к светодиодным лентам. Такая разновидность оборудования носит название диммеры. С их помощью удается регулировать яркость освещения, а также включать и отключать его. Если светодиоды делятся на секции, можно изменять интенсивность освещения в каждом углу комнаты.

Возможность регулировать яркость позволяет снизить количество потребляемой электроэнергии.

Люминесцентные и энергосберегающие лампы не удается подключить к диммерам.

Преимущества сенсорных выключателей

Если сравнивать сенсорные выключатели с обычными устройствами, они имеют много преимуществ:

• Взаимодействуют со всеми электроприборами и источниками света. Сенсор реагирует даже на прикосновения мокрыми, влажными руками.
• Сокращает расходы на электроэнергию.
• Безопасны для человека, просты в использовании и установке.
• Длительный срок эксплуатации.

Современные устройства имеют дополнительно много вспомогательных функций, например, возможность оборудовать несколько коммутационных систем.

Как не ошибиться с выбором

Выбирая оборудование, важно смотреть на допустимые абсолютные минимальные и максимальные параметры тока и напряжения. Как правило, они указаны на упаковке или самом приборе. Если характеристики сети не соответствуют заданным параметрам, нужно дополнительно приобретать стабилизатор напряжения.

Стоит обратить внимание и на другие параметры:

• количество подключаемых устройств;
• необходимость в установке диммера;
• принцип работы: с помощью пульта управления или реакции на прикосновения, звуки, жесты;
• потребность в таймере.

После определения набора свойств и функций можно оценить внешние характеристики устройства.

Фирмы-производители

От производителя зависит качество сборки и используемых материалов. Специалисты советуют отдавать предпочтение следующим фирмам:

• Basalte изготавливают приборы премиум-класса. Им свойственно высокое качество и необычный привлекательный дизайн.
• Livolo российский производитель, который на рынке представил свою продукцию совсем недавно. Невысокая стоимость в сочетании с качеством и привлекательным дизайном сделала их востребованными.
• Legrand французский производитель, который изготавливает большое разнообразие электротехнических приборов. Их продукция относится к дорогому ценовому сегменту, но высокая стоимость соответствует качеству.

Сенсорные приборы – достойная альтернатива механическим выключателям. Им свойственен привлекательный внешний вид, надежность и экономичность.

Датчик света для уличного освещения: схемы подключения, самостоятельное изготовление и пошаговая инструкция монтажа

Датчик света для уличного освещения – устройство, с помощью которого фонарь, лампа или любой другой источник освещения будет включаться автоматически при наступлении сумерек. Принцип работы его заключается в реагировании на уровень освещенности. Основа такого устройства – это фоторезистор, полупроводник, сопротивление которого меняется в зависимости от уровня освещения (количества света, которое на него попадает).

Один из самых распространенных типоразмеров датчика освещения

Варианты применения фотореле

Самый простой вариант – подключение фонаря, который будет автоматически включаться, когда на улице становится слишком темно (в вечернее или ночное время суток). Если добавить к нему ещё и датчик движения, то получится автоматизированное освещение с функцией экономии электроэнергии. Второй вариант – монтаж освещения в подъезде. Но здесь фотореле потребуется «вынести» на улицу в то место, на которое не будет попадать тень.

Почему не заменить такое фотореле обычным таймером или системой, которая будет включать освещение «по будильнику»? Потому что период наступления сумерек каждый месяц наступает на 30 минут раньше или позже. В апреле, к примеру, в 18:30, а в августе – уже в 21:30. Так что пришлось бы ежемесячно (если не еженедельно) корректировать работу таймера и выставлять другое время для включения. С датчиками освещения такого недостатка нет – они реагируют именно на яркость, поэтому подстраиваются автоматически.

С выносным датчиком и пультом дистанционного управления. Само реле размещается в электрощитке

Принцип работы датчика света для уличного освещения

В основе датчика света – фоторезистор. Точно такой же устанавливается, например, в современных смартфонах – с его помощью гаджет определяет уровень яркости освещения и подстраивает интенсивность подсветки (экономит заряд аккумулятора). В датчиках света фоторезистор включен в схему автоматического тумблера – он включается или выключается при наступлении темноты. Использовать его можно не только для уличного освещения, а и, к примеру, для включения автоматического полива (в вечернее время суток).

Современные фотореле, реагирующие на интенсивность освещения, которые продаются в строительных магазинах, также снабжаются реостатом – с его помощью можно отрегулировать чувствительность фоторезистора. Такие модели и рекомендуется использовать, так как в зимнюю пору освещение на улице менее яркое. Без настройки чувствительности датчик будет срабатывать и днём.

Схематическое изображение принципа работы фотореле

Какие бывают фотореле

В магазинах встречаются два типа фотореле:

1. Классические фотореле. Простая конструкция, минимум функционала. Стоят дешево, но во многих из таких не предусмотрено даже корректировки реакции по интенсивности внешнего освещения.
2. Сумеречное реле. Под этим названием продаются «умные» датчики, где можно настраивать уровень срабатывания, сам индикатор освещенности может быть выносным с подключением через само реле. В сумеречных нередко имеется возможность подключения сразу до 5 дополнительных индикаторов, причем, для каждого из них можно задавать индивидуальные настройки срабатывания. Стоят в разы дороже простых фотореле.

Сумеречное реле. В данной модели срабатывание настраивается по 7 параметрам

Какие степени защиты бывают у фотореле

Обозначается как IP 44, IP67, IP 69. Обращать внимание следует на последнюю цифру: чем она выше, тем лучше защита от влаги (первая цифра – это степень защиты от проникновения посторонних предметов). Соответственно, для установки датчика на улице следует отдавать предпочтение тем, у которых класс защиты 45 или выше. Более низкий класс подойдет только для установки в тех местах, которые тщательно защищены от попадания влаги.

Таблица 1. Степени защиты.

Класс защиты	Для каких случаев подойдет
IP45	Защита от попадания влаги под любым углом и проникновения предметов диаметром 1 мм или больше
IP67	Защита от проникновения внутрь корпуса пыли, выдерживает кратковременные погружения в воду на глубину до 1 метра
IP69	Полная защита от проникновения пыли, постоянное нахождение в воде не навредит устройству
IP33	Защита от попадания внутрь объектов диаметром 2,5 мм или больше, защищает от попадания капель внутрь корпуса

Ещё следует обращать внимание на температурный диапазон, при котором датчик срабатывает корректно. В большинстве моделей рабочая температура – от -20 до +50 градусов по Цельсию. При более низких температурах он может срабатывать некорректно. Связано это с изменением сопротивления полупроводникового фоторезистора при снижении температуры окружающей среды (будет включаться, даже если на улице очень ярко). В более современных датчиках для нивелирования такого недостатка имеются переключатели типа «зима-лето» — он включает в цепь дополнительный резистор.

Датчик с классом защиты IP67. Подойдет для самых суровых условий. Но стоит недешево

По типу ламп

Простые фотореле с 3 контактами подходят для подключения только ламп накаливания. Энергосберегающие (светодиодные, галогенные, газоразрядные, люминесцентные) к таким подключаются только через специальный адаптер (для светодиодных – с преобразованием в постоянный ток, для люминесцентных или газоразрядных – с пусковым реле, повышающим «стартовый» ток). Во многих современных энергосберегающих лампах имеются встроенные блоки управления – если таковой имеется, то их подключать можно напрямую.

Обратите внимание! С какими лампами работает тот или иной датчик освещения, указывается производителем на самой упаковке. Там же имеется обозначение допустимой нагрузки на датчик (в Ваттах или Вольт-амперах). Что будет, если подключить несовместимую лампу к датчику? В лучшем случае – ничего не произойдет, включаться освещение не будет. В худшем – лампа или реле попросту сгорит из-за несовместимых токов (превышение допустимой нагрузки или вольтажа).

В таком реле предусмотрен магнитный пускатель. Подходит для ламп, требующих высокие пусковые токи

По напряжению

Самые распространенные – на 12В и 220В. Первые рассчитаны на работу с постоянным током (можно запитать от автомобильного или любого другого аккумулятора), вторые – с переменным (подключаются к бытовой электросети или бензогенератору). Реле на 12В может понадобиться, к примеру, если в качестве уличного освещения будет использоваться светодиодная лента. В остальных случаях, как правило, используется датчик на 220В.

По методу управления

По методу управления датчики бывают:

1. С принудительным выключением. То есть, после срабатывания они продолжают работать до тех пор, пока не отключат питание или вручную не выключат реле.
2. С автоматическим отключением. В плане устройства – такие же, как и с принудительным выключением.
3. С функцией энергосбережения. Такие дополнительно снабжены датчиком движения или датчиком звука. Включаются только при обнаружении движения или стороннего шума. В отличии от остальных – позволяют освещению работать короткими сессиями, что позволит сэкономить на электроэнергии. Такие следует брать, если все уличное освещение потребляет свыше 300 – 500 Ватт*час.
4. Программируемые. Это те самые сумеречные реле с множеством настроек и корректировок. Такие датчики нередко снабжаются дисплеем, несколькими дополнительными реостатами и тумблерами.

Фотореле с принудительным выключением. Подключается только через традиционный включатель для осветительных приборов

Классификация по мощности

Обозначается в киловаттах (кВт). В некоторых датчиках обозначается в ВА (вольт-ампер). Преобразовывается по формуле: 1000 ВА – это 1 кВт. Так как на вход датчика подают фазу – через него в буквальном смысле проходит весь ток, подаваемый на осветительные приборы. Указывается в кВт*ч. Чаще всего встречаются датчики с ограничением до 1,2,3, и 5 кВт. Для бытового применения применяются в большинстве случаев с ограничением до 1 и до 2 кВт.

Типы чувствительных элементов

Как правильно подобрать датчик по этому параметру? Суммировать потребление всех ламп освещения, которые планируется подключить к датчику освещения. Для «запаса мощности» рекомендуется оставить примерно 30 – 40% от исходной мощности. То есть, если у датчика предел в 1 кВт, то не рекомендуется его нагружать более 600 – 700 Вт*ч. В противном случае – он прослужит гораздо меньше времени из-за постоянного перегрева фоторезистора и диодного моста.

Узнайте, что такое проходной выключатель, а также ознакомьтесь с его описанием и разновидностями, в специальной статье на нашем портале.

Цены на датчики включения света

Датчик света

Где размещать датчик освещения

Подключенный датчик освещения размещать рекомендуется в том месте, где круглые сутки (имеется ввиду, весь световой день) попадают солнечные лучи. Если расположить его там, где от близ расположенных деревьев попадает тень, то датчик может срабатывать некорректно, особенно в пасмурные дни.

Видео — Устройство сумеречного датчика и фотоэлемента

Если датчик не имеет влагозащиты, то располагать его следует только в герметичной капсуле, но прозрачной. Пластиковая бутылка отлично подойдет на этот счет, можно использовать специализированные уличные боксы для электропроводки – в них предусмотрено крепление под кирпичную или бетонную стену. Если же класс защищенности IP67 или выше, то беспокоиться о влагозащите не нужно.

Ещё следует придерживаться следующих советов:

• не размещать вблизи датчика искусственные источники света, подальше от ламп и фонарей;
• не размещать на высоте менее 2 метров, в противном случае – на него может попадать от фар автомобилей;
• в доступном месте (датчик, а точнее – сенсор, необходимо регулярно очищать от загрязнений, снега для его корректной работы).

Пример неудачного размещения фотореле. Лучи света будут отражаться от оцинкованной трубы и попадать на фоторезистор. Реле будет срабатывать некорректно

Как сделать датчик освещения самостоятельно

Датчик света для уличного освещения сделать самостоятельно вполне реально, потребуются лишь базовые навыки работы с паяльником, а также умение читать электрические схемы. Самый простой датчик состоит из двух транзисторов (типа КТ315Б), фоторезистора, переменного резистора (он же выступает в качестве реостата для регулировки уровня срабатывания), а также реле (3-контактный, 2-х контактный подойдет для реле с ручным выключением). Единственный недостаток такого датчика освещения – это высокая вероятность ложного срабатывания из-за самоиндукции. Устранить такой недочет можно с помощью диода, которые будет «обрывать» возникающий индукционный ток.

Совет! Где найти схемы таких устройств? Их полно на тематических форумах радиолюбителей. В качестве примера можно привести самые распространенные датчики для их сборки в домашних условиях.

Схема классического реле с фоторезистором Схема серийного бытового фотореле от Camellion

Если с чтением схем дела обстоят не лучшим образом, то можно приобрести готовую плату, но без фоторезистора, приобрести в Китае – на том же Aliexpress таковых предлагается огромное количество по цене от 10 – 15 рублей и выше. Останется добавить только необходимый вариант фоторезистора и припаять 3 входных проводника (можно провод или клеммник – что кому удобней).

Тот самый фоторезистор, сопротивление которого зависит от степени освещенности вокруг

Также для датчика необходимо смастерить защитный корпус, обязательно прозрачный, чтобы пропускать солнечные лучи к фоторезистору. Опять же – для этой цели подойдет пластиковая бутылка или стеклянная банка.

Такие платы фотореле можно купить на Алиэкспресс. Средняя цена — 25 рублей

Видео — Датчик света своим руками из комплектующих

Схема подключения датчика освещения — пошаговая инструкция

В датчиках освещения, как правило, имеется всего 3 контакта. Обозначаются тремя цветами: черный, красный, желтый (его могут менять на синий, коричневый, розовый, белый). На черный необходимо подавать фазу, на красный – ноль. Третий контакт – выходной, с него подается фаза на осветительный прибор (или распределительную коробку, с которой подключается уличное освещение). Дополнительный ноль для освещения берется непосредственно с щитка, его также можно вывести с любой другой электрической цепи дома.

Схема подключения фотореле с обычным включателем

Есть модели датчиков, у которых имеется 4 и 5 проводов. Они позволяют подключить сразу несколько линий, то есть, внутри фаза распределяется на 2 или 3 выходных контакта. Маркируются чаще всего аналогично: вход на фазу и ноль соответственно черного и красного цветов, остальные контакты – дополнительным цветом.

Но вышеуказанный принцип маркировки соблюдается далеко не всеми производителями, поэтому перед монтажом обязательно необходимо ознакомиться с приложенной инструкцией. В датчиках, где вместо входных проводов стоят клеммники вообще никаких обозначений может не быть.

В сумеречных реле принцип подключения аналогичный, но в большинстве моделей предусмотрен также выход на ноль. То есть, подводить его отдельно к освещению не нужно – провода выводятся непосредственно из реле. Но это является одновременно и недостатком – сам датчик получается массивным, под него приходится выделять отдельную распределительную коробку.

Внимание! Если производится подключение мощного фонаря (прожекторы, лампы накаливания мощностью 250 Ватт или более), то в схему добавляется магнитный пускатель – он как раз и рассчитан на прохождение через датчик пускового тока. Во многих сумеречных реле он предустановлен (указано в инструкции).

После установки останется только отрегулировать работу датчика. В большинстве моделей для этого предусмотрен регулятор под крестовую отвертку. Выполнять корректировку срабатывания следует в то время суток, когда и необходимо включать освещение.

Регулировка чувствительности здесь — снизу, сделан регулятор под крестовую отвертку

Цены на аккумуляторные отвертки

Аккумуляторная отвертка

Итого, алгоритм подключения датчика будет следующим:

Шаг 1. Подвести электролинию в место установки датчика. Потребуется фаза и ноль. Не обязательно заводить с щитка, если общая нагрузка не будет превышать 0,5 — 1 кВт.

Подводим линию электропитания

Шаг 2. Развести электропроводку для подключения освещения (если фотореле одно, то вывод с одной линии следует пускать на распределительную коробку). С места подключения фотореле выводится фаза, ноль заводится с щитка или другой линии электропроводки.

Подготавливаем провода для соединения

Шаг 3. Подключить фотореле по схеме, указанной в инструкции (предварительно обесточив линию).

Монтируем фотореле

Шаг 4. Подключить выход с датчика к линии освещения (выход — это фаза).

Подключаем датчик к освещению

Шаг 5. Тестовое включение линии.

Проверяем работоспособность

Шаг 6. Проверка работоспособности датчика, если необходимо — регулировка степени срабатывания.

Настраиваем датчик

Обзор популярных моделей датчиков уличного освещения

Что касательно производителей, то спросом пользуется продукция следующих брендов:

• Elko-EP;
• Euroelectric;
• Hager;
• Theben;
• ПромАвтоматика.

Во многих интернет-магазинах самыми продаваемыми являются следующие модели:

1. Euroelectric 10А NEW. Пластиковый корпус, есть настенное крепление, подходит для подключения одной линии. Максимальная сила тока – 10А, рабочая – до 6А (1,3кВт). Из настроек – только регулятор чувствительности. Одна из самых простых моделей, но весьма надежная. Средняя цена – 600 рублей.
2. ПромАвтоматика ФРА 1-10. Универсальное реле, подходит не только для уличного освещения, а для включения любых электрических приборов. Максимальная сила тока – 10А, стоимость – 400 рублей.
3. Theben LUNA 122 top2. Сумеречное реле с креплением под DIN-рейку. Профессиональная модель, масса настроек (чувствительность, отсрочка срабатывания, подключение дополнительных датчиков, функция таймера и так далее). Может использоваться для контроля уличного освещения на огромных участках с подключением в несколько раздельных линий. Средняя цена – 17 тысяч рублей.
4. Eurolamp ST-303WSR. Есть регулировка порога срабатывания, максимальная сила тока – 25А. Но обладает низкой защитой от проникновения влаги, поэтому устанавливается только в сухих местах или в защитный корпус. Средняя цена – 350 рублей.

Кстати, если изготавливать фотореле самостоятельно, то обойдется оно всего в 50 – 100 рублей – именно столько стоят все необходимые комплектующие в магазинах радиотоваров.

Заключение

Также, обратите внимание на материал по теме — Как подключить датчик движения для освещения, где мы рассмотрели простые варианты монтажа, как внутри помещения, так и снаружи.

Итого, датчик освещения с конструктивной точки зрения – достаточно простой прибор. Это тот же самый автоматический включатель, но в качестве индикатора в нем используется фоторезистор, реагирующий на степень окружающего освещения. При его правильном использовании (с добавлением энергосберегающего режима и датчика движения) на постоянном уличном освещении в течение года можно сэкономить свыше 2 тысяч рублей, так что устройство окупается достаточно быстро.

Достоинства и недостатки использования

Датчик освещённости может быть встроен в корпус уличного светильника или установлен самостоятельно в цепь управления работой наружного освещения придомовой территории, проезжих дорог и пешеходных дорожек, а также подсветки строительных конструкций и различных элементов декора.

Наряду с прочими элементами автоматики, датчик освещённости позволяет осуществлять работу системы освещения в автоматическом режиме, что позволяет снизить потребление электрической энергии, а также облегчить использование этой системы. Кроме этого, к достоинствам использования датчиков освещённости в системах наружного освещения следует отнести такие показатели, как:

• продолжительные сроки эксплуатации;
• простота конструкции позволяет выполнить установку своими руками;
• достаточно высокая точность настройки в широком диапазоне световосприятия;
• работа прибора может осуществляться в целях управления светотехническими устройствами посредством малых электрических токов, являющихся безопасными для человека и окружающего мира.

Внешний вид уличного датчика освещённости

Из недостатков, свойственных подобным устройствам при их использовании, следует отметить:

• подверженность загрязнению корпуса датчика, что снижает его чувствительность к световосприятию и требует периодической очистки фотоэлемента от внешних загрязнений;
• степень защиты корпуса должна быть такой, чтобы обеспечивать надёжность срабатывания контактов фотореле, исключающего их окисление в процессе использования.

Устройство и принцип действия реле для автоматического включения света

Основным элементом устройств данного типа является фотореле, контакты которого замыкаются при снижении освещённости до определённого уровня и размыкаются, когда уровень естественного освещения достигнет заданных значений. Основные элементы и принцип работы фотореле приведены на следующем рисунке.

Принцип работы и устройство фотореле

Фотореле состоит из нескольких конструктивных элементов:

• корпус – в нём размещены все элементы прибора и предусмотрены крепёжные отверстия или иные конструктивные приспособления;
• фотоэлемент – светочувствительный датчик тока, который подаёт импульсы на включение и отключение цепей управления;
• электронный блок – в составе: модуль питания, устройство усиления сигнала и электромеханическое реле.

В моделях, предназначенных для коммутации нагрузки большой мощности, в состав электронного блока может входить повторитель контактов электромеханического реле. Для предотвращения ложных срабатываний в конструкции прибора может быть предусмотрена установка задержки времени на срабатывание, которое может вызываться светом автомобильных фар или иных источников света в тёмное время суток. В качестве фотоэлемента могут быть использованы различные электронные устройства, срабатывающие при попадании на них световых лучей: фототранзистор и фототиристор, фотосимистор или светодиод.

Датчики освещённости различаются по конструкции, функциональности и техническим характеристикам

Разновидности датчиков освещения

Основной функцией датчиков освещённости является включение освещения при наступлении темноты и отключении его при наступлении достаточной освещённости. Для расширения функциональных возможностей подобных приборов они комбинируются с прочими устройствами автоматики, вследствие чего становятся более востребованными. Наиболее распространёнными видами датчиков освещения, оснащёнными дополнительными функциями, являются:

• Фотореле с таймером – позволяет настроить работу прибора не только по отношению к освещённости, но и в заданном временном интервале;
• Фотореле с датчиком движения – позволяет в большей степени экономить расходование электрической энергии, особенно в зоне пешеходных дорожек и придомовой территории, посредством включения света только в период нахождения в зоне действия датчика крупного объекта (человек, автомобиль и т.д.);
• Фотореле с программируемыми настройками – являются наиболее технически оснащёнными приборами, при помощи которых можно настроить режимы работы освещения, как в течение различных временных периодов (сутки, неделя, месяц, сезон и т.д.), так и работающих при срабатывании на движение в зоне их действия.

Фотореле марки Tdm модель «Sq0324—0019» для установки на ДИН-рейку с выносным фотодатчиком

Технические характеристики фотореле для уличного освещения

Для любого электротехнического прибора характеристики определяют возможности его использования в тех или иных условиях эксплуатации. Для фотореле ими являются:

• напряжение питания – для бытового использования оптимальным является 220 Вольт, но при наличии цепей управления с напряжением низшего порядка может быть использовано − 12/24/36 Вольт;

К СВЕДЕНИЮ!

Цепи управления напряжением 12/24/36 Вольт используются для управления работой магнитных пускателей и контакторов, которые применяются при наличии большой электрической мощности подключаемой нагрузки.

• максимально допустимый ток – эта характеристика важна при использовании приборов с рабочим напряжением 220 В, когда через контакты фотореле протекает ток подключённых источников света;
• наличие настроек режимов работы;
• температурный режим использования;
• степень защиты корпуса от попадания воды и влаги;
• габаритные размеры и вес.

Фотореле бывают со встроенным или выносным светочувствительным датчиком, что определяет возможность их размещения (уличная установка, в распределительном шкафу и т.д.)

Обзор популярных моделей

Хотя датчики освещённости не являются очень востребованным товаром, тем не менее, производители электротехнической продукции выпускают подобные изделия, т.к. борьба за экономию электроэнергии только усиливается, а их наличие − просто очень удобно при эксплуатации наружного освещения различной направленности, но не все это ещё осознали. Наиболее популярные модели на отечественном рынке приведены в следующей таблице, цена на датчики света для уличного освещения указана, по состоянию на II квартал 2019 года.

Модель	Бренд	Технические характеристики	Стоимость, рублей
«ФР-601»	«IEK» (Китай)	максимальная мощность нагрузки – 2,2 кВт; напряжение – 220 В; диапазон освещённости – 5-50 Лк; степень защиты − IP44.	220
«ФР-602»		максимальная мощность нагрузки – 4,4 кВт; напряжение – 220 В; диапазон освещённости – 5-50 Лк; степень защиты − IP44.	280
«ФР-7М»	«Реле и автоматика» (Россия)	максимальная нагрузка – 10 А; напряжение – 220 В; диапазон освещённости – 10-50 Лк; степень защиты − IP40.	1 200
«WZM-01/S1»	«ZAMEL» (Польша)	максимальная мощность нагрузки – 4 кВт; напряжение – 220 В; степень защиты – IP20.	2 500
«SNS L 07»	«Elektrostandard» (Россия)	максимальная мощность нагрузки – 3,5 кВт; диапазон освещённости – 5-50 Лк; степень защиты − IP44.	530

Что нужно учесть, если решено купить фотореле для уличного освещения

При выборе датчика освещённости критериями выбора будут следующие показатели:

• технические характеристики – должны соответствовать параметрам подключаемой нагрузки, месту размещения и условиям эксплуатации;
• место размещения фотореле должно соответствовать конструкции прибора, предполагающей его крепление к строительным конструкциям или конструктивным элементам электротехнического оборудования;
• фотореле должно быть удобно расположено, как в плане обслуживания, так и выполнения необходимых настроек и регулировок.

Возможные схемы подключения фотореле для уличного освещения

Схемы включения фотореле в систему работы наружного освещения зависят от технических характеристик прибора (рабочего напряжения) и наличия прочих, дополнительных возможностей, о которых было написано выше. Наиболее простой вариант подключения при использовании устройств с рабочим напряжением 220 Вольт представлен на следующем рисунке.

Простейшая схема включения фотореле в схему управления наружным освещением

В этом случае подключение устройства в схему управления работой осветительных приборов выполняется в распределительной коробке путём включения контактов электромеханического реле в фазный провод, идущий к управляемому источнику света. Нулевой провод идёт к светильнику от распределительной коробки напрямую. При использовании в схеме управления освещением датчика движения он устанавливается в фазный провод после фотореле, схема подключения в этом случае приведена на рисунке.

Включение в схему управления датчиков освещения и движения

При установке фотореле в цепях управления контактора или магнитного пускателя схема подключения выглядит следующим образом.

Монтаж и подключение фотореле для уличного освещения

Работы по монтажу фотореле можно разбить на три этапа: выбор и подготовка места для установки, монтаж и настройка прибора.

Выбор места установки датчика освещённости

Для нормальной работы системы наружного освещения в автоматическом режиме с использованием фотореле при выборе места его установки необходимо, чтобы:

1. Лучи солнца в утренний период (по возможности) попадали бы на фотоэлемент устройства.
2. Место должно быть удобно в обслуживании для выполнения профилактических работ и прочих мероприятий, необходимых при использовании прибора.
3. Фотореле должно быть надёжно закреплено в месте установки, это обеспечит безаварийную эксплуатацию всех наружных электрических сетей.

Установка фотореле на фасаде здания с использованием монтажного кронштейна

Монтажные работы

Последовательность и характер монтажных работ зависят от варианта установки фотореле для уличного освещения и его конструкции. При использовании моделей «ФР-601», «ФР-602» или их аналогов работы выполняются следующим образом.

Иллюстрация	Описание действия
	На выбранном месте установки размечаются и готовятся отверстия для установки кронштейна крепления прибора.
	К фотореле подключаются провода в соответствии со схемой подключения прибора.
	Фотореле устанавливается в подготовленных местах крепления.
	Открывается распределительная коробка, от которой запитан светильник (светильники) наружного освещения и в фазный провод, идущий к источникам света, подключаются провода, идущие от фотореле.
	Места соединений изолируются, распределительная коробка закрывается.

При монтаже фотореле в электрическом шкафу с выносным датчиком крепление осуществляется на ДИН-рейку, а фотоэлемент устанавливается снаружи здания. Расстояние от реле до выносного датчика регулируется максимально допустимым размером соединительных проводов, идущих комплектно с прибором.

Настройка датчика освещённости

Отдельные модели датчиков освещённости идут с предустановленными настройками, поэтому в процессе эксплуатации не предусматривается их регулировка (это касается наиболее бюджетных устройств). Для моделей, имеющих в своей конструкции подстроечные элементы, перед началом использования необходимо выполнить их настройку. Наиболее простой вариант регулировки − это наличие поворотных регуляторов, поворачивая которые в ту или иную сторону, можно добиться нужного результата. У более сложных и дорогих моделей на наружной панели выставлены значения освещённости, соответствующие порогам срабатывания фотореле.

Один из вариантов размещения регуляторов работы комбинированного фотореле с датчиком движения

Можно ли сделать фотореле своими руками (видео)

Как сделать датчик освещённости из подручных средств и своими руками, расскажет следующий видеосюжет.

Датчик дождя

Датчик дождя на лобовом стекле автомобиля

Датчик дождя — оптико-электронное устройство, устанавливаемое на ветровое стекло автомобиля и реагирующее на его увлажнение. Используется для автоматического управления стеклоочистителями и механизмами, закрывающими люк и стекла дверей.

Снег, дождь и грязь — серьёзная помеха комфортному и безопасному управлению автомобилем, а необходимость включения-выключения щёток и регулирования интенсивности их работы отвлекает водителя от дороги. Уже не первый год специалисты трудятся над созданием системы, позволяющей автоматизировать этот процесс. Однако до недавнего времени подобными устройствами оснащали лишь очень дорогие модели машин.

Сегодня автопроизводители постепенно начинают использовать датчики дождя в стандартной комплектации автомобилей среднего и гольф-класса, а разработчики таких систем управления предлагают автолюбителям несколько их типов, в том числе и предназначенные для самостоятельной установки.

Принцип работы

Датчик дождя включает в себя инфракрасный излучатель и фотоприёмник небольших размеров. В память их электронных блоков заложены параметры преломления инфракрасных лучей на наружной поверхности сухих (чистых) и влажных (загрязнённых) стёкол. Капли дождя или грязь, попадающие на лобовое стекло, вызывают изменение пути преломления лучей. На это и реагирует система, которая активизирует стеклоочиститель, определяет режим работы дворников в зависимости от интенсивности осадков и время действия щёток, отключая их в нужный момент. Чувствительность светоприёмников очень высока. Они учитывают тысячные доли миллилитра воды на лобовом стекле и срабатывают в течение нескольких миллисекунд.

Перечисленные возможности уже в достаточной степени позволяют автоматизировать работу стеклоочистителя, но конструкторы не стали останавливаться на достигнутом. Они создали модели датчиков дождя, которые способны также включать омыватель при сильном загрязнении стекла. Полезный прибор устанавливают под лобовым стеклом, учитывая два правила: чтобы он не мешал обзору и находился в зоне действия щёток.

Устройство

В комплект датчика дождя входят блок управления и блок реле. Первый представляет собой оптическое электронное устройство, которое даёт команду исполнительному механизму на включение стеклоочистителя и омывателя. Его помещают в хорошо проветриваемом месте так, чтобы он не стал помехой обзору водителя (как правило рядом с салонным зеркалом заднего вида в зоне, которая очищается при работе щёток лобового стекла). При этом ветровое стекло не должно иметь дефектов, влияющих на функционирование оптической системы блока, а щётки должны хорошо очищать стекло, иначе они будут работать дольше, чем необходимо.

Блок реле (исполнительное устройство) осуществляет непосредственное управление стеклоочистителем и омывателем. Кроме того, он защищает систему от динамических изменений напряжения в электрической цепи автомобиля и от воздействия кондуктивных помех. Его крепят в удобном для подключения к питанию месте, предусмотренном конструкцией автомобиля.

> Интересные факты

В своё время датчик дождя послужил темой для рекламного ролика Peugeot 307.

Ссылки

• Принцип работы датчика света/дождя

В данной статье рассмотрим основную задачу и принцип работы датчика дождя. Исходя из названия, становится понятным что это за прибор и его основное предназначение. Датчик дождя призван распознавать наличие осадков и автоматически включать стеклоочистители. Ведь грязь и дождь на стекле вызывает серьезные затруднения при управлении автомобилем, а постоянное включение и выключение дворников лишний раз отвлекает водителя от дороги.

Он, как и любое нововведение в первую очередь предназначен для повышения комфорта при управлении автомобилем. В последнее время датчик дождя получил широкое распространение, его вполне можно увидеть в базовой комплектации машин среднего и гольф-класса.

Принцип работы

Датчик располагается с внутренней стороны лобового стекла. Как он тогда работает? Как распознает дождь? Вся хитрость состоит в том, что он реагирует не на воду, а на свет. Конструкция устройства несложная и состоит из следующих элементов:

• фотодиод;
• два светодиода;
• датчик освещения;
• фольга;
• электронный блок управления (ЭБУ).

Функционирует прибор за счет разного угла отражения инфракрасных лучей на мокром и чистом стекле. Один диод излучает инфракрасный луч, который, отражаясь от гладкой поверхности стекла, попадает на фотодиод, распознающий количество вернувшегося света. Сигналы, отраженные от чистого и мокрого (грязного) стекла, имеют различное преломление лучей. Мокрое стекло гораздо легче пропускает свет. ЭБУ распознает данные отличия и в случае необходимости дает сигнал для автоматического включения стеклоочистителей.

Часть датчиков умеют с предельной точностью распознавать количество капель или наличие снега на стекле и регулировать режимы работы стеклоочистителей. При сильном загрязнении идет сигнал о необходимости подачи омывающей жидкости. Блок управления связан проводом с управляющим дворниками реле. Датчик должен располагаться таким образом, чтобы попадать в зону работы стеклоочистителей. В состав прибора, как правило, включают и датчик автоматического света.

Установка датчика

Если автомобиль не укомплектован датчиком дождя на заводе, его можно купить и установить своими руками, для этого нет никакой необходимости отправляться в автосервис. В комплекте к прибору идет пошаговая инструкция по установке и настройке датчика.

Рассмотрим пример установки на российском автомобиле «Лада Гранта». Для начала необходимо открыть блок предохранителей, который расположен чуть ниже руля слева. На место штатного реле, которое расположено в крайнем левом углу вверху блока предохранителей, устанавливается реле датчика дождя. Блок управления приклеивается на лобовое стекло с помощью прилагаемого в комплекте двухстороннего скотча. Перед приклеиванием блока стекло необходимо протереть специальной салфеткой (прилагается в комплекте). Проводка от блока управления прокладывается под потолком, затем по левой стойке опускается вниз к блоку реле, через отверстие с внутренней стороны заводится в сам блок.

Также, встречаются универсальные датчики дождя, которые можно приклеить на специальный гель, от этого принцип работы прибора не меняется и схема установки аналогична описанной здесь.

Необходимо учитывать, что штатное реле очень крепко сидит в гнезде. Нужно постараться действовать предельно осторожно и не повредить крепление реле. Можно воспользоваться ножом и подцепить реле, чтобы ускорить работу и уменьшить шанс повреждения. Затем устанавливается реле датчика дождя и соединяется проводом с блоком управления. Закрываем крышку блока предохранителей и приступаем к тестированию работы прибора.

Видео-инструкция самостоятельной установки:

Настройка работы датчика

Чтобы проверить работу датчика, нужно перевести лепесток переключения стеклоочистителя в прерывистый режим. Затем небольшим количеством воды обрызгать стекло из пульверизатора или бутылки с водой. Через секунду должны сработать стеклоочистители. В зависимости от модели датчика у него есть различные режимы, которые легко настроить с помощью инструкции. Режим выбирается в соответствии со временем года и погодными условиями.

Реальные и мифические недостатки

Как и любое устройство, датчик обладает достоинствами и недостатками. К недостаткам можно отнести несвоевременное включение дворников (достаточно нескольких капель для срабатывания, тем не менее, они должны обязательно попасть в зону действия датчика). При срабатывании дворников не всегда включается омыватель стекла, и грязь только размазывается, снижая видимость. Еще одним недостатком является запоздалое срабатывание, хотя этот эффект можно устранить с помощью настройки. К заблуждениям относится мнение, что датчик бесполезен в зимнее время года. Изучив принцип его работы, становится понятно, что его функции актуальны не только при дожде, но и при снеге.

Изучив принципы работы и пример установки, можно сказать, что датчики дождя заслуженно получили широкое распространение в автомобильной индустрии и являются важными составляющими безопасного вождения.

1. Введение

Автоматическое управление освещением не только упрощает жизнь и экономит электроэнергию, но и во многом увеличивает безопасность как вашего жилья, так и любого другого объекта. Однако выбор датчиков для автоматического включения света введёт в ступор начинающего электрика или просто домашнего мастера. В этой статье мы рассмотрим какими они бывают.

1. Виды датчиков управления освещением

Датчики для автоматического управления освещением можно классифицировать по типу срабатывания:

• Датчики освещенности. Включают свет, когда на улице темнеет. Преимуществом является то, что не будет ложных срабатываний в светлое время суток, а недостаток один – бесполезный расход электроэнергии при освещении, когда рядом нет людей.
• Акустические датчики. Реагируют на звуки и шумы поблизости, например, на шаги и голос.
• Датчики движения или присутствия. Срабатывают, когда кто-то проходит рядом или появляется в поле зрения другим.Что и является преимуществом — свет включается только тогда, когда есть движение в поле зрения датчика, но это же и недостаток — нужно предусмотреть возможность его отключения днём (и не забывать включать его ночью).
• Комбинированные устройства срабатывают по двум вышеперечисленным факторам. Например, комбинированный датчик движения включает освещение при наличии движения в его зоне контроля только при недостаточной освещенности, а при достаточном уровне освещенности включение света происходить не будет, таким образом устраняется главный недостаток датчика движения.

Из приведенного выше обзора можно сделать следующие выводы:

Для решения проблемы с автоматическим включением и отключением света нужно определиться должен ли быть свет включен постоянно в темное время суток или должен включаться и выключаться в темноте при появлении человека или другого объекта.

У датчиков одного типа может быть разный принцип работы, от чего и зависит точность его срабатывания. Рассмотрим их подробнее.

1. Датчик освещенности (фотореле)

Датчики освещенности или как их ещё называют фотореле нашли широкое применение в области управления наружным освещением. Например, там, где желательно чтобы свет горел постоянно. Принцип их работы основан на том что светочувствительный элемент изменяет свою проводимость в зависимости от степени освещенности. В качестве такого элемента используют:

• Фоторезисторы (чаще и дешевле всего);
• Фотодиоды;
• Фототранзисторы.

Все три типа светочувствительных элементов объединяет то, что их проводимость возрастает вместе с освещенностью. Простым языком, они проводят ток тогда, когда на них попадает свет. Отличием является лишь чувствительность. Сигнал с датчика освещения приходит на усилитель, который в свою очередь управляет силовым коммутационным прибором – электромагнитным реле или симистором. В дешевых малогабаритных устройствах в качестве усилителя используется 1 транзистор. А в дорогих – микросхемы.

Чаще всего их называют «фотореле» или «сумеречный выключатель». Распространенные модели этих датчиков маркируются так – ФР-601, ФР-01 и т.д.

По конструкции фотореле выпускают трёх типов:

• Со встроенным датчиком;
• С выносным (внешним) датчиком (одним или несколькими);
• Встроенные в светильники.

А по типу монтажа они могут быть:

• Для установки на DIN-рейку электрощита;
• Для монтажа на стену, например с кронштейном.

1. Датчики движения

Датчики движения используют для управления светом в подъезде, на входе в дом и в других местах. Он будет реагировать на движения, как ночью, так и днём – независимо от освещенности

Принцип работы датчика движения зависит от его типа. Они бывают трёх видов:

• Инфракрасные (ИК);
• Ультразвуковые (УЗ);
• Микроволновые.

4.1 Инфракрасные датчики движения

В качестве чувствительного элемента используются т.н. PIR-сенсоры (пироэлектрический датчик). Это пассивные устройства – они ничего не излучают, а лишь воспринимают излучения окружающей среды:

Для того, чтобы сформировать направленное поле зрения используются линзы Френеля. Они наносятся на одной пластине, что легко заметить, если посмотреть на внешний вид такого устройства. Количество линз в мультилинзе может варьироваться в районе 20-60 штук, в некоторых случаях и более.

Датчики с круговым полем зрения содержат в себе несколько чувствительных элементов и мультилинзу в форме купола или его сектора.

Достоинства ИК датчиков:

• Низкая стоимость;
• Распространённость;
• Простота настройки.

Недостатки ИК датчиков:

• Слепнут в жаркое время года – возможны ложные срабатывания, например от потоков тёплого воздуха (ветер), испарений от обогревателей и даже сквозняков.
• Могут не срабатывать на человека, который зашёл в помещение из улицы в жаркую погоду, а также на фоне окон и прочих источников тепловых излучений. Исходя из этого – не слишком высокая точность обнаружения движения.

4.2 Ультразвуковые и микроволновые датчики движения

В основе принципа работы ультразвуковых датчиков лежит эффект Доплера. Это явление, при котором волна изменяет свою длину при движении излучателя или приёмника. Такие устройства состоят из двух элементов – излучателя и приёмника. Они закреплены неподвижно на стене или потолке.

В нормальном состоянии, когда ничто в поле действия не движется – посылаемые и принятые отраженные волны одинаковы, при возникновении движений – волны изменяются.На это реагирует схема приема сигнала УЗ-датчика, после чего включается исполнительный (силовой) элемент – реле или симистор.

Кстати, таким же образом в пространстве ориентируются некоторые птицы и животные, например, летучие мыши. В технике такой же принцип используется и для обнаружения преград при движении автомобилей (система «парктроник») и других механизмов.

Важно! Учтите, что животные реагируют на ультразвук, поэтому если ваш кот или собака стали себя ненормально вести после установки такого устройства – просто поменяйте его на ИК-датчик, например.

Достоинства УЗ датчиков:

• в отличие от приборов предыдущего типа не страдают от ложных срабатываний на перемещение тепловых воздушных масс;
• большая точность срабатывания.

Недостатки УЗ датчиков:

• Срабатывают на любые движущиеся предметы, а не только на человека.Это значит, что занавески или качающиеся ветви деревьев (если использовать на улице) станут причиной включения света.
• Не всегда реагируют на плавные движения.
• Могут раздражать животных.

4.3 Микроволоновые (радиоволновые) датчики

Микроволновые или, как их еще называют, радиоволновые датчики действуют по тому же принципу – есть приёмник и излучатель (обычно у них одна общая антенна), которые реагируют на изменение характера волн. Только в этом случае используются не звуковые, а радиоволны. Их принцип работы вы видите на рисунке ниже.

В отличие от ультразвуковых, микроволновые датчики движения не раздражают животных. При этом могут улавливать движения через стены и двери, что может быть как полезно, так и вредно в эксплуатации. Также существует мнение, что электромагнитные высокочастотные излучения могут быть вредны для живых организмов.

1. Акустические (шумовые) датчики

Как можно догадаться по названию акустические датчики реагируют на появление шумов и звуков. Самое близкое устройство к ним – хлопковый выключатель света. Отличием от последнего является лишь большая чувствительность и шире диапазон настроек. Чаще всего встречаются в составе комбинированных устройств, работая в паре с фотореле — так называемый светошумовой или фотоакустический датчик (выключатель). Отдельно акустические датчики используются чаще не в схемах управления освещением, а в охранных системах.

Пример фотоакустического выключателя (ФАВ):

1. Схемы подключения и советы по выбору датчиков

Схемы подключения фотореле:

Цветовая маркировка проводов и схемы могут незначительно отличаться, поэтому уточняйте в инструкции к конкретной модели. Чтобы сделать принудительное включение или отключение света схему можно дополнить выключателем как показано на рисунках ниже.

При такой схеме, фотореле управляет освещением, однако имеется возможность принудительно включить освещение выключателем независимо от освещенности.

Так же может применяться схема, при которой выключатель способен принудительно отключать освещение, даже при недостаточной освещенности:

В случае если нагрузка освещения превышает номинальный ток реле можно использовать схему подключения освещения через контактор.

При такой схеме фотореле управляет не осветительными приборами, а контактором, а он, в свою очередь, осуществляет включение и отключение освещения, таким образом ток нагрузки проходит не через контакты фотореле, а через контакты контактора.

Примечание: На рисунке приведен пример для трёхфазной цепи, для однофазной подключать таким же образом, отличаться будет лишь то что в силовой цепи будет 2 провода, а не 4.

Как уже говорилось выше существуют фотореле для монтажа в электрощит на дин-рейку с внешним светочувствительным датчиком. Схема их подключения несколько иная, но в целом особых отличий нет. У вашего прибора могут быть другие назначения клемм, проверяйте это в паспорте завода-изготовителя.

Чтобы свет включался вечером и горел до утра – используйте датчики освещенности (фото- или сумеречное реле). Если нужно чтобы свет включался только тогда, когда вы подходите к дверям или заходите в комнату – используйте один или несколько датчиков движения любого типа либо акустические (светошумовые) датчики . Подключаются они, в большинстве своём, аналогично фотореле.

Схемы подключения датчиков движения и фотоакустических (светошумовых) датчиков:

При такой схеме управление освещением осуществляется только датчиком движения. Так же можно применять и схемы с выключателем:

В случае если необходимо, чтобы свет включался, когда вы захотите в небольшую комнату с разных дверей (например, коридор или прихожая) – самым оптимальным будет установка двух ИК-датчиков движения в противоположных углах или на стенах:

Чтобы датчик движения не включал свет днём – либо подключите его последовательно с выключателем, либо используйте в паре с сумеречным реле. Для этих же целей разработаны комбинированные датчики света.

Такие устройства в себе совмещают фотореле и ИК-датчик движения. Ярким примером являются светошумовые датчики – их используют совместно или в составе светильников для ЖКХ. Часто их устанавливают в подъездах и других общественных местах, пример такого светильника вы видите на рисунке ниже.

1. Настройка датчиков управления освещением

Что объединяет все виды устройств для автоматического управления освещением, так это возможность везде настраивать чувствительность к движениям или пороговое значение освещенности. А также одинаковые или подобные схемы подключения.

В датчиках движения зачастую есть регулировка задержки отключения света.

То есть вы можете установить сколько секунд или минут будет гореть свет после срабатывания датчика. Это удобно, например, если датчик установлен около ворот участка частного дома, и вам нужно чтобы свет оставался включенным пока вы не дойдете до входной двери, где вас «встретит» второй датчик.

При выборе датчика обращайте внимание на его мощность. Это особенно важно, если вы собираетесь включать группу осветительных приборов, например, мощные прожекторы.Если вам не удалось найти прибор нужной мощности – не расстраивайтесь, к любому датчику движения или освещенности можно подключить контактор нужной величины, как мы показывали на схеме выше.

Датчик освещенности (освещения) | сумеречный выключатель

Комментарии: 13

• Михаил

  Добрый день!
  Просьба уточнить следующий момент.
  «…Чаще всего, датчики освещенности устанавливаются в местах, где в светлое время суток пространство освещается естественным светом, а при наступлении темноты – электрическим…»
  Допустим наступила естественная темнота в том самом месте, датчик включил электрический свет, значит темноты в этом месте больше нет — датчик должен отключить электрический свет?
  Хотел бы включать освещение крыльца по датчику движения, но не в светлое время суток — как организовать такую схему?
  Спасибо.

• RozetkaOnline.ru

  Добрый день Михаил, в вашем случае необходимо использовать датчик движения, в котором одновременно присутствует датчик освещенности. И, если на улице светло, он не включает свет, даже обнаруживая движение. Такие датчиков движения очень много, в статье «Подключение датчика движения» мы описывали подобный, только он предназначен для использования внутри помещений, а вам необходим наружный, с соответствующей степенью защиты.

• Михаил

  Добрый день! Дело в том, что у меня уже установлены уличные датчики движения в составе охранной сигнализации. Сигнализация сама будет включать светильник на крыльце при обнаружении движения именно в требуемых зонах, причем в нескольких. Мне нужно только решить вопрос с блокировкой включения светильника от датчиков сигнализации в светлое время суток. Мне непонятно одно, насколько датчик освещенности чувствителен к свету от источника, который он же и включает. Если достаточно чувствителен, то он может сам себя выключить, и тогда его надо куда-то выносить для замера естественной освещенности, чего бы не хотелось делать без необходимости. Возможно датчики освещенности могут как-то справляться с этой ситуацией, допустим по оценке спектра источника света, или еще как-то. Тут нужен ответ либо на основе реального опыта, либо на основе паспортных данных на конкретное изделие.
  С уважением, Михаил.

• RozetkaOnline.ru

  Михаил, чаще всего, сумеречные выключатели (датчики освещенности), работают по двум принципам:
  1. Чувствительный элемент вынесен за освещаемую зону. Т.е. датчик на улице а светильник в подъезде..
  2. Второй вариант это когда датчик освещенности стоит внутри помещения, которое он контролирует и включает в нем свет, дак вот в таким датчиках освещения просто установлен таймер. Т.е при недостаточной освещенности включается свет и работает заданное время, например 5 часов до рассвета, потом выключается и если еще темно, снова работает 5 часов… в таких системах предусмотрены так же различные системы энергосбережения.
  В вашем случае, вам просто необходимо перед светильниками уличными установить дополнительный датчик освещенности. Принцип работы следующий, датчик движения обнаруживает перемещение — замыкается (или разрывается в вашем случае сигнализации?) цепь и сигнал поступает на сигнализацию и на датчик освещенности светильников, если на улице светло, сигнал до светильников не дойдет, а если темно — то они будут срабатывать. Мне видится это так.
  К сожалению конкретных моделей или иных решений, которые иначе решат вашу задачу, на основании вводных данных подсказать не могу.

• Михаил

  Большое спасибо, я узнал что хотел из Вашего ответа.

• Тарас

  Поставил сумеречный выключатель на крыльце, недалеко от светильника. Прямой свет от светильника на датчик не падает. С наступлением сумерек срабатывает датчик. Свет загорается но тут же гаснет, затем опять загорается и гаснет. На каком же расстоянии нужно вешать светильник от датчика, чтобы не срабатывал датчик от света светильника? В инструкции об этом ничего не было сказано. Заранее благодарю за подсказку.
  С уважением, Тарас

• RozetkaOnline.ru

  Тарас, все зависит от модели вашего сумеречного выключателя, возможно у вас неверно выставлены параметры таймера или все же на датчик попадает отраженный свет…

• Чеслав

  Добрый день!! Столкнулся со следующей проблемой — через 3 месяца безукоризненной работы датчика приключилось следующее… После срабатывания реле на освещенность, через три-четыре часа свет начинает хаотично включаться-выключаться (моргает). Положение светильников не меняется и отраженный свет не попадает. На линии подключено 3*30w ЛЭДа, мощность реле до 1000w, сечение провода 3*2.5 (т.е. перегрузка как бы исключается)…. Хотелось бы узнать Ваше мнение по возможной проблеме.

• RozetkaOnline.ru

  Чеслав, в первую очередь я бы подумал на плохой контакт где-то..будь то соединение в датчике или в распред. коробке или подгорание контактов на реле… Возможно изначально где-то было искрение из-за плохого контакта и произошло подгорание или окисление…

• Чеслав

  Ахой!!! Беда то в том, что на искрение или плохой контакт можно было П подумать при отсутствие системности в неисправности…. Запас по мощности более чем, проще попробовать поменять реле или попробую еще раз проверить контакты, хотя на такой мизерной мощности никогда не сталкивался с подгоранием…. В любом случае спасибо, с Рождеством………

• RozetkaOnline.ru

  Если для вас заменить реле проще, то с этого и надо было начинать, я думаю проблема скорее всего сразу решится… Но нельзя исключать и более простые варианты проблемы…
  А подгорание встречается не так и редко, например в выключателях света… ТЕм более обычно датчики освещенности имеют клеммы, в которые провода сечением 2,5 мм.кв входят с трудом и контакт все же мог быть плохим…

• Юлия

  Здравствуйте!
  Хотели бы установить датчики освещенности в кабинетах в школе. Есть несколько вопросов: можно ли подобрать датчик который отключался бы только при определенном уровне освещения (по санитарным нормам что бы все соблюдалось), можно ли принудительно включить/выключить лампы если установлен датчик, если несколько ламп то датчик лучше брать такой который устанавливается не на осветительный прибор, а отдельно? не могли бы посоветовать какую-либо модель подходящую под желаемое (женщине сложновато выбирать технические средства).
  Спасибо!

• RozetkaOnline.ru

  Добрый день Юлия!
  1. Во многих датчиках освещенности есть регулятор, которым настраивается уровень освещенности при котором происходит срабатывание.
  2. Принудительное включение возможно, всё зависит от реализованной схемы подключения светильников.
  К сожалению конкретную модель не подскажу, в разных регионах России присутствуют совершенно разные модели на рынке, лучше всего вам зайти в специализированный магазин и спросить у консультанта, они вам наверняка подберут удачную модель под все ваши условия.