Устройство и принцип работы датчика света в автомобиле

Схемы подключения фотореле для уличного освещения

Главная функция фотореле – это подача электропитания с наступлением темноты и его отключение с рассветом. Таким образом, это автоматический выключатель, который действует без вмешательства человека. Роль кнопки отключения играет светочувствительный элемент. Схема подключения фотореле аналогична: на прибор идет подача фазы, прерывается на выходах, а при необходимости цепь замыкается, вследствие чего напряжение подается на лампы или прожекторы.

Статья по теме:

Для обеспечения работы фотореле тоже требуется электропитание, поэтому на определенные контакты подсоединяют ноль. Так как освещение предполагается в открытой местности, есть необходимость подключения заземления.

Важно правильно соединить проводники, выходящие из корпуса самого регулятора с лампой и сетью

К сожалению, нет универсальной схемы подключения, которая подошла бы ко всем типам фотореле, но определенные моменты характерны для всех операций. Их необходимо учитывать, особенно в случае установки фотореле своими руками.

Практически во всех моделях реле на выходе имеет три разноцветных провода, которые соответствуют таким обозначениям:

• черный – фаза;
• зеленый – ноль;
• красный – фаза, коммутирующая на источник света.

Для обеспечения дополнительных функций можно приобрести фотореле с датчиками движения или таймерами

Пошаговая инструкция подключения фотореле для уличного освещения

Приведенная ниже инструкция подскажет, как поэтапно, быстро и правильно подключить фотореле:

1. Предварительная установка распределительного щитка. Обычно его монтируют на стене, в нем осуществляют соединение проводников.
2. Подключение фотореле согласно схеме, которая находится в техдокументации, прилагаемой к самому устройству. Обычно в качестве крепежа используют кронштейн. Его устанавливают в месте, где на реле будут попадать прямые лучи солнца, но при этом изолированы другие источники света.
3. Корректировка системы с использованием регулятора, то есть выбор параметров реагирования прибора на конкретные условия изменения освещенности.
4. Установка регулятора производится на внешней части устройства с соответствующими техническими характеристиками: диапазон чувствительности – 5-10 лм; мощность – 1-3 кВт, порог допустимого тока – 10А.

Если прибор монтируют в середине электрощитка со сложной конструкцией, куда не проникают солнечные лучи, то реле и выключатель устанавливают отдельно друг от друга. Соединяют части устройства между собой специальными кабелями.

Подключается фотореле согласно схеме, которая находится в техдокументации, прилагаемой к самому устройству

При установке уличного освещения рекомендуется соблюдать такие правила:

1. Прибор с внешним фотоэлементом лучше размещать таким образом, чтобы исключить прямое попадание света от устанавливаемого светильника. В ином случае устройство будет работать с ошибками.
2. Чтобы проверить, правильно подключена схема или нет, необходимо подсоединить пускатель к электросети. Результат будет ясен при срабатывании светильника.

Нюансы в схемах подключения датчика света

Тот факт, что фотореле подбирается с учетом предполагаемой нагрузки, может отразиться на стоимости изделия: в зависимости от мощности возрастает цена. Поэтому с целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя. Это специальный прибор, предназначенный для частого срабатывания режимов вкл./выкл. Использование пускового механизма позволяет подключить питание, применив фоточувствительный элемент с минимальной нагрузкой.

Таким образом, фактически происходит включение исключительно магнитного пускателя, поэтому во внимание берется только мощность, потребляемая им. А вот уже на выводах магнитного пускателя допускается использование более мощной нагрузки

С целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя

В том случае, когда, помимо датчика день/ночь, необходимо подсоединить устройства с дополнительными функциями, например, таймер либо датчик движения, то их устанавливают после монтажа фотореле. При этом порядок очередности дополнительных приборов неважен.

Если функция таймера или датчика движения предусмотрена в строении устройства, но она не нужна в конкретном случае, то эти приборы просто исключают из общей схемы, то есть к ним не подводят провода. При этом в случае надобности эти элементы устройства можно будет подключить.

Датчик освещенности и схема включения

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

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

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

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

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

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

С этим читают

Характеристики и особенности подключения отдельных моделей датчиков: фотореле ФР 601 и ФР 602

Современный отечественный рынок представлен широким рядом моделей фотодатчиков, рассчитанных на разные типы и условия освещения, предполагающие различные мощности ламп и наличие дополнительных функций.

Самыми популярными среди стандартных однофазных моделей считаются датчик ФР-601 и его более усовершенствованный аналог фотореле ФР-602. Производителем приборов является компания ІЕК. Оба вида датчиков характеризуются надежностью и простотой подключения. Различия между моделями несущественные, они работают от тока одинакового напряжения и частоты, а потребляемая мощность равна 0,5 Вт. Внешне приборы полностью идентичны.

Единственное различие заключается в максимальном сечении проводников для подключения. Модель ФР-601 рассчитана на 1,5 мм², а ФР-602 – на 2,5 мм². Соответственно, они имеют различный ток номинальной нагрузки. У фотореле ФР-601 он равен 10А, у ФР-602 – 20 А. Оба прибора имеют встроенный фотоэлемент, а регулировка допустима в пределах от 0 до 50 лк с интервалом в 5 лк.

Самыми популярными среди стандартных однофазных моделей считаются датчик ФР-601

Такие устройства можно соорудить даже в домашних условиях. Главное отличие самодельного прибора от заводского фотореле ИЭК будет заключаться в отсутствии соответствующей защиты. Этот уровень у серийных моделей равен IP44, что подразумевает защиту от пыли и влаги. Схема подключения фотореле ФР 601 и ФР-602 стандартная и простая. Служат изделия долго и выдерживают влияние температур широкого диапазона.

Среди аналогов данного устройства значится модель ФР-75А – фотореле, схема которого более сложна для изготовления в домашних условиях. Прибор менее стабилен и долговечен при практическом использовании.

Светочувствительные датчики высокой мощности: фотореле ФР-7 и ФР-7Е

Рассмотренные выше модели идеально подходят для обеспечения работы уличных светильников на территории дачного участка или во дворе частного дома. Для регулировки освещения на улицах городов и на дорогах используют более мощные модели. К таким относят ФР-7 и ФР-7е, которые могут работать в сети переменного тока 220 В с напряжением до 5 ампер. Настройку данных приборов должны осуществлять специалисты, так как требуется подключение диапазона, равного 10 лк.

Среди недостатков фотореле ФР-7Е, как и его предшественника ФР-7, следует отметить высокий уровень потребляемой мощности. Также у устройств отсутствует необходимый уровень защиты IP40, который предохраняет от негативных воздействий влаги. Кроме того, у моделей не защищен подстрочный резистор на наружной панели, контактные зажимы относятся к открытому типу.

Главным недостатком фотореле ФР-7 яввляется высокий уровень потребляемой мощности

Рассматривая отдельные фотодатчики, нужно упомянуть популярную модель фотореле ФРЛ-11 с внешним фоточувствительным элементом. Прибор работает в большом диапазоне освещенности (2-100 лк). Фотодатчик оснащен защитой IP65, что предусматривает его установку на улице, причем на приличном расстоянии от реле. Устройства используют для регулировки освещения крупных объектов: дорог, стоянок, вокзалов, парков и т.д.

Фотореле ФР-16А относится к разряду наиболее мощных моделей со встроенным фотоэлементом. Датчик реагирования на свет можно настроить на работу в определенном уровне освещенности. Для функционирования прибора требуется коммутируемый ток, равный 16 А, а мощность нагрузки прибора составляет 2,5 кВт.

Установка фотореле в уличном освещении исключает вмешательство человека в процесс регулировки работы осветительных электроприборов, что позволяет значительно сэкономить на потреблении электроэнергии. Покупая оборудование, потребитель должен ориентироваться на параметры устройства, подбирая модель для конкретных целей с необходимой степенью нагрузки. Во время подключения требуется четко следовать инструкции и прилагаемой схеме, а в процессе эксплуатации – рекомендациям производителя.

Где поставить фотореле и как его подключить?

Датчики движения. Успейте купить со скидкой!

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

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

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

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

Схема подключения фотореле к уличному прожектору

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

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

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

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

Фотореле с выносным датчиком света

Астротаймер

Астрономический таймер (или, сокращенно, астротаймер) — это прибор, производящий запуск отключение наружного освещения по временным показателям. Принцип его работы отличается от фотореле, единственное, что объединяет оба вида приборов — схожесть выполняемых функций. Астротаймер представляет собой сложное электронное устройство, в память которого внесено время восхода и захода солнца на каждый день данного региона. Настройка прибора состоит из следующих действий:

• настройка GPS координат данного места;
• установка текущей даты;
• настройка точного времени.

Исходя из поученных данных, прибор получает информацию о времени рассвета и заката на каждый день, обеспечивая стабильную работу, не зависящую от погодных или иных внешних условий. Световой режим для такого прибора не важен, его можно установить в доме или ином удобном месте. Это выгодно отличает его от уличных фотореле, которые приходится устанавливать снаружи.

Астротаймер позволяет производить дополнительную регулировку времени включения-отключения освещения по собственному вкусу с диапазоном около 2 часов от времени восхода или заката. Основным недостатком такого прибора является высокая цена. Можно приобрести более дешевый образец из стран Юго-Восточной Азии, но насколько он окажется работоспособным, неизвестно. Большинство пользователей довольствуются обычным уличным фотореле, не желая тратиться на дорогостоящие устройства для регулировки освещения.

Разновидности

По типу применяемых датчиков их разделяют на несколько групп:

1. Инфракрасные. Срабатывают на тепло в поле работы датчика. Так как теплокровным, кроме человека, относятся и домашние животные, среагировать инфракрасные детекторы могут и на них.
2. Акустические. Реагируют на шум. Если двери открываются со скрипом, или громкие шаги человека датчик сработает.
3. Микроволновые. Датчики активного типа. Сами формируют волны в микроволновом диапазоне и выслеживают их возврат обратно. Если есть разница от движущегося объекта, электрические цепи замыкаются/размыкаются.
4. Ультразвуковые. Принцип работы аналогичен микроволновым датчикам, но в практике применяются редко. На ультразвук неадекватно могут среагировать домашние животные.
5. Комбинированные. В одном устройстве освещённости может сочетаться сразу несколько типов обнаружения движения. Более надежные системы, но и более дорогие.
6. Астрономический таймер. Реле нового поколения. Также контролирует работу осветительных приборов, но основано на ином принципе управления. В микрокомпьютер астротаймера заложена программа с данными о времени движения солнца в разных регионах планеты. Для того чтобы настроить прибор, надо вбить в прибор данные GPS своего населённого пункта, текущие дату и время. Опираясь на эти ключевые настройки, он автоматически будет определять, когда пора включать лампы освещения. Если у фотореле возможны ложные срабатывания, то у астротаймера таких ошибок нет. Он работает в любую погоду.

Обычно инфракрасный датчик освещения применяется для уличного фонаря, так как он обладают рядом преимуществ:

• недорогой;
• с большим радиусом действия;
• можно легко отрегулировать под свои предпочтения.

Уличные или лестничные детекторы преимущественно используют или ультразвуковые или микроволновые. Способные среагировать на достаточно большом расстоянии от источника освещения. Микроволновые — могут среагировать, даже если человек еще находится за преградой.

Есть еще классификация автоматических осветительных приборов для уличного освещения по типу конструкции фотореле.

1. Все элементы управления светильником размещены в одном корпусе. Такая конструкция более объемная, но и довольно удобная — нет лишних проводов. Надо просто закрепить рядом со светильником.
2. Сам датчик «дня» крепится снаружи, а управляющее реле со светильником располагается в отдельном щитке внутри помещения. Таким образом, все элементы регулирования уличным освещением основательно предохранены от погодных катаклизмов.

Чувствительность приборов можно настраивать. Регуляторы размещены снизу корпуса и подписаны знаками «+» и «—».

Работать с регулированием датчика света лучше при наступлении темноты и когда он установлен и подключен к сети.

Накручивая винт в сторону знака минус, датчик теряет свою чувствительность. И реле начнет срабатывать только при полной темноте. И соответственно, поворотом в сторону плюса, чувствительность повышается.

Когда все манипуляции произведены, и результат работы будет положительный — настройка фотореле будет закончена.

Кроме таких регулируемых фотореле есть такие же девайсы, но дополненные детектором движения. Фонарь не включится в темноте до тех пор, пока детектор не среагирует на перемещение человека в зоне своего влияния.

Уличное освещение

Светодиодное уличное освещение:

FR-01 6А, IP44, düwi:

Для устройства доступен наружный монтаж на улице. Происходящие погодные и климатические события, включая снег, дождь или яркое солнце, на работу прибора не влияют. Хотя, пользуясь опытом некоторых инженеров, можно дать рекомендацию взять оборудование с второй цифрой индекса IP повыше. Где-нибудь от 5 включительно, что точно убережет компоненты даже от сильного проливного дождя.

Сама же сборка системы в законченный вид элементарна — к контактам фотореле подключается фаза, нейтраль и нагрузка, как указано на приведенной далее схеме:

К вопросу о монтаже есть интересный момент. Размещать устройство, содержащее датчики света, требуется так, чтобы на чувствительные элементы не падало видимое излучение ламп. Иначе вместо включения их в темноте и выключения днем, получится неплохая дискотека. Посудите сами: пришла ночь, реле сработало и зажгло лампу. Свет от нее падает на датчик, и тот считая, что уже день, разрывает линию. Опять темно, а значит снова включение. И так по кругу.

Интересные факты[править | править код]

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

Ассортимент выбора

На сегодняшний день наблюдается тенденция ко все большему проникновению в нашу повседневную жизнь всевозможных технических новшеств. Так, все чаще в наших домах и на улицах стали появляться датчики, реагирующие на движение. С помощью таких устройств можно автоматизировать процесс подсветки любого помещения или улицы.

Реагирование датчика на различного рода движения широко используется на улицах городов и сел. Это позволяет сделать передвижение по улицам и дорогам более безопасным и комфортным.

Такой датчик представляет собой небольшой пластиковый прибор, который можно установить на улице практический в любом месте.

Размещение прибора

Все уличные датчики, реагирующие на различного рода движения, относятся к наружным приборам. Им можно устанавливать только на улице. Поэтому они, в отличие от внутренних устройств, могут выдерживать низкие температурные режимы.

Уличное оборудование подобного рода, в отличие от внутренних датчиков, имеет увеличенный угловой охват на 180 градусов.

Датчик для включения на улице света, точно так же как и внутренние приборы, могут быть следующих видов:

Микроволновой, Ультразвуковой,Инфракрасный

микроволновой. Прибор захватывает сигнал в определенном диапазоне по типу локатора;

ультразвуковой. Его принцип работы заключается в улавливании изменений в отражении от предметов ультразвука. По своей организации признан самым доступным и простым;

инфракрасный. Он работает по принципу чувствительного термометра и реагирует на изменения температуры в обслуживаемой области. Его можно настроить на температуру тела человека, что позволит избежать возможной активации устройства при прохождении вблизи домашнего питомца.

На рынке электронных устройств можно найти инфракрасные датчики движения для включения на улице света двух типов:

• активные. Такой датчик очень часто используется для освещения и охраны периметра дома, а также забора;
• пассивные. Данный тип прибора лучше подходит для защиты широких зон. Их ставят перед входной дверью или у ворот.

Необходимо также знать, что датчики для включения на улице света при возникновении движения в зоне их работы, могут различаться и по месту установки:

• потолочные;
• стеновые.

Как видим, ассортимент выбора довольно большой. Поэтому при покупке прибора следует продумать все мелочи его дальнейшего использования и размещения, чтобы купить то, что нужно.

Параметры выбора

Чтобы сделать правильный выбор весь имеющийся ассортимент следует оценить по следующим показателям:

• место размещения;
• способ крепления;
• степень защищенности;
• мощность и дальность оборудования;
• габариты и размеры;
• границы, в которых должно происходить срабатывание сигнала;

Обратите внимание! Важно помнить, что датчик движения может контролировать только видимую им область. При этом снизить радиус обозрения могут любые легкие конструкции, которых на улице предостаточно: карниз, элемент забора, подвесной светильник и т.д.

возможность проведения точной настройки параметров работы аппарата

Интересно, что некоторые датчики могут срабатывать даже на дыхание человека

возможность проведения точной настройки параметров работы аппарата. Интересно, что некоторые датчики могут срабатывать даже на дыхание человека.

Помимо этого выбор следует делать и на основании следующих параметров:

Размещение аппарата

• качественное освещение. Света должно быть ровно столько, чтобы хватало осветить необходимую область;
• скорость включения освещения при наличии движения;
• эстетичность освещенности и внешний вид прибора;
• долговечность.

Оценив имеющееся предложение на рынке или специализированном магазине по вышеперечисленным параметрам, ваш выбор будет максимально оптимальным и полностью удовлетворит все ваши потребности.

Важно отметить, что датчик должен иметь возможность подключаться не только к осветительному прибору, но и еще к другому оборудованию, например – к звуковому. Это особенно важно для улицы, так как в результате вы получите не только автоматическое включение света в ночное время, но и еще сигнализацию

Что такое фотореле и как оно работает

Люди с давних пор стремятся к автоматизации как на работе, так и в быту. А фотореле – это логическое усовершенствование (разновидность) обычного механического переключателя, иначе называемого сумеречный выключатель или светореле.

Оно служит для автоматического управления электрическими цепями различных источников света, в зависимости от интенсивности наружного освещения. Действующими элементами устройства являются:

• Датчик света. Его фотоэлемент реагирует на изменение уровня освещенности и передает сигнал на реле.
• Реле. Получает информацию от датчика и в соответствии с выставленными параметрами управляет (замыкает/размыкает) электроцепью светильника.

Вот и весь принцип работы фотореле. С помощью специального регулятора на корпусе можно выставлять порог срабатывания прибора. Так можно добиться более или менее раннего включения/отключения света в зависимости от ваших потребностей.