Автоматическое включение нагрузки при наличии освещения

Писатель из меня, возможно, не какой, но я постараюсь описать схему устройства автомата включения нагрузки при появлении освещения, и отключении нагрузки при низкой освещенности или вовсе при отсутствии освещения.

На создание данного устройства меня подтолкнул аквариум. Освещение на светодиодной ленте давно сделано и успешно работает, но вот есть одна беда у нас дома, иногда забываем включить освещение в аквариуме. Делать устройство на микроконтроллере в планах на потом, но это уже полноценный умный аквариум и совсем другая история.

В общем, было решено, нужно фотореле, только работающее наизнанку. Взял макетную плату провода и коробки с деталями и приступил к разработке. Получилось следующее.

Не сложная схема, которую можно разделить на три части, это:

Стабилизатор напряжения на 5 вольт, собранный на линейном регуляторе напряжения KA7805(на схеме VR1, C2, C4);
Фотореле, собранное на фотодиоде, конденсаторе, транзисторе, подстроечном резисторе и оптопаре (на схеме VD4, C1, VT1, R1, U1);
Модель включения нагрузки, из транзистора, резистора, диода, конденсатора и реле (на схеме R3, VT2, C3, Rel).

Светодиоды VD2, VD3 с понижающими резисторами R2, R4 ставим по желанию, я поставил. Светодиод VD2 (на фото красный) индицирует о наличии питания (5В) на части фотоприемника. Светодиод VD3 (на фото зеленый) горит, когда реле находится в состоянии покоя, то есть, питание на нагрузку не подается, а также короткое время после подачи нагрузки до выхода устройства в стабильный рабочий режим.

Правильно собранная схема нуждается только в настройке чувствительности к освещению с помощью подстроечного резистора R1. Настройку проще выполнять используя непрозрачный колпачок от ручки, им мы закрываем фотодиод и крутим резистор до состояния отключения питания нагрузки, снимая колпачок питание на нагрузку должно податься, важно поймать это положение резистора.

Далее нужно настроить устройство при самом ярком освещении, питание должно быть на нагрузке, по мере снижения освещенности настраивается порог отключения устройства. То есть, одним резистором вам нужно поймать нужное положение срабатывания. Кажется сложно, но могу сказать, что я потратил максимум пол часа с перекурами, это всего один резистор. У вас всё получится.

Стабилизатор KA7805, можно заменить на любой аналогичный, я использовал KA7805. Оптрон EL817 я ставил из того что было в большом количестве, тоже к замене не критичен, можно ставить PC120, проверено. Конденсатором C1 регулируем задержку срабатывания фотореле. Конденсатор C3 избавляет от проблем треска реле при включении нагрузки.

Прошу прошения за качество фото, снимал на тапочек :).

По фотодиоду ничего не скажу, как видно на плате, он черного цвета, к сожалению это все, марку его я не знаю, был снят с видеомагнитофона. Могу дать рекомендацию по фотодиоду, это одеть на него не прозрачную трубку, чтобы свет попадал только сверху, и при сборке внутри корпуса, не ловил свет от светодиодов.

Готовое устройство получается достаточно маленьким. Печатная плата имеет размер 33 * 49 мм. Установка устройства проста, направляем устройство фотодиодом в сторону источника освещения, который для нас является приоритетным.

P.S.

Радиатор на 7805 не нужен. Если у вас греется 7805, значит, вы что-то собрали не так. У меня он греется максимум до 40 градусов.

Плата разведена под реле, которое у меня имелось в наличии, при использовании печатки поправьте разводку под свое реле.

Диод VD1 паять на стороне дорожек, я использовал SMD вариант.

Список радиоэлементов

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Включение нагрузки при наличии освещения.lay6 (47 Кб)

Источник: http://cxem.net/house/1-440.php

Датчик движения для включения освещения

Включать освещение в некоторых помещениях или на улице на весь темный период неразумно. Чтобы свет горел только тогда когда нужно, в цепь питания светильника ставят датчик движения. В «нормальном» состоянии он разрывает цепь питания. При появлении в его зоне действия какого-то движущегося предмета, контакты замыкаются, освещение включается.

После того, как объект пропадет из зоны действия, свет выключается. Такой алгоритм работы отлично показал себя в уличном освещении, в освещении подсобных помещений, коридоров, подвалов, подъездов и лестниц. В общем, в тех местах, где люди появляются только периодически. Так что для экономии и удобства лучше поставить датчик движения для включения света.

Виды и разновидности

Датчики движения для включения света могут быть разных типов, предназначены для различных условий эксплуатации. В первую очередь надо смотреть где может устанавливаться устройство.

Датчик движения для включения света нужен не только на улице

Уличные датчики движения имеют высокую степень защиты корпуса. Для нормальной эксплуатации на открытом воздухе берут датчики с IP не ниже 55, но лучше — выше. Для установки в доме можно брать IP 22 и выше.

Тип питания

Далее надо учесть, от какого источника питается датчик света. Есть следующие варианты :

Проводные датчики с питанием от сети 220 В.
Беспроводные, с питанием от батареек или аккумуляторов.Датчики движения бывают проводными и беспроводными

Самая многочисленная группа — проводные для подключения к 220 В. Беспроводных меньше, но их тоже достаточно. Они хороши если включать надо освещение, работающее от низковольтных источников тока — аккумуляторных или солнечных батарей, например.

Способ определения наличия движения

Датчик движения для включения света может определять движущиеся объекты используя различные принцип детекции:

Инфракрасные датчики движения. Реагируют на тепло, выделяемое телом теплокровных существ. Относятся к пассивным устройствам, так как сам ничего не вырабатывает, только регистрирует излучение. Эти датчики реагируют на движение животных в том числе, так что могут быть ложные срабатывания.
Акустические датчики движения (шума). Также относятся к пассивной группе оборудования. Они реагируют на шум, могут включаться от хлопка, звука открываемой двери. Они могут использоваться в подвалах частных домов, где шум возникает только туда кто-нибудь заходит. В других местах применение ограничено.Работа инфракрасных датчиков движения основаны на отслеживании тепла, выделяемого человеком
Микроволновые датчики движения. Относятся к группе активных устройств. Сами вырабатывают волны в микроволновом диапазоне и отслеживают их возвращение. При наличии движущегося объекта замыкают/размыкают контакты (есть разного типа). Есть чувствительные модели, которые «видят» даже через перегородки или стены. Обычно используются в охранных системах.
Ультразвуковые. Принцип действия такой же, как у микроволновых, отличается диапазон излучаемых волн. Этот тип устройств применяют редко, так как на ультразвук могут реагировать животные, да и длительное воздействие на человека (аппараты постоянно генерируют излучение) пользы не принесет.Разное исполнение, но цвет, в основном, белый и черный
Комбинированные (дуальные). Сочетают несколько способов обнаружения движения. Они более надежные, имеют меньше ложных срабатываний, но и более дорогостоящие.

Чаще всего для включения света на улице или дома используют инфракрасные датчики движения. Они имеют невысокую цену, большой радиус действия, большое количество регулировок, которые помогут настроить его.

На лестницах и в длинных коридорах лучше поставить датчик с ультразвуком или микроволновой. Они в состоянии включить освещение даже если вы еще далеко от источника света.

В охранных системах рекомендованы к установке микроволновые — они обнаруживают движение даже за перегородками.

Технические характеристики

После того, как определились с тем, какой датчик движения для включения света вы будете ставить, надо подобрать его технические характеристики.

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

Угол обзора

Датчик движения для включения света может обладать различным углом обзора в горизонтальной плоскости — от 90° до 360°.

Если к объекту могут подходить с любого направления, ставят датчики с радиусом 180-360° — в зависимости от его расположения. Если устройство закреплено на стене, достаточно 180°, если на столбе — уже нужно 360°.

В помещениях можно использовать те, которые отслеживают движение в узком секторе.

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

Если дверь одна (подсобное помещение, например), может быть достаточно узкополосного датчика. Если в помещение входить могут с двух-трех сторон, модель должна уметь видеть, как минимум, на 180°, а лучше — во все стороны. Чем шире»охват», тем лучше, но стоимость широкоугольных моделей значительно выше, так что стоит исходить из принципа разумной достаточности.

Есть также угол обзора по вертикали. В обычных недорогих моделях он составляет 15-20°, но есть модели, которые могут охватывать до 180°.

Широкоугольные детекторы движения обычно ставят в охранных системах, а не в системах освещения, так как стоимость их солидная.

В связи с этим, стоит правильно подбирать высоту установки прибора: чтобы «мертвая зона», в которой детектор просто ничего не видит, была не в том месте, где движение наиболее интенсивное.

Дальность действия

Тут снова-таки, стоит выбирать с учетом того, в помещении будет устанавливаться датчик движения для включения света или на улице. Для помещений радиуса действия в 5-7 метров хватит с головой.

Дальность действия выбирайте с запасом

Для улицы желательна установка более «дальнобойных». Но тут тоже смотрите: при большом радиусе охвата ложные срабатывания могут быть очень частыми. Так что слишком большая зона покрытия может быть даже недостатком.

Мощность подключаемых светильников

Каждый датчик движения для включения света рассчитан на подключение определенной нагрузки — он может пропускать через себя ток определенного номинала. Потому, при выборе, надо знать, суммарную мощность ламп, которые устройство будет подключать.

Мощность подключаемых светильников критична, если включаться будет группа фонарей или один мощный

Чтобы не переплачивать за повышенную пропускную способность датчика движения, да еще и сэкономить на счетах за электричество, используйте не лампы накаливания, а более экономичные — газоразрядные, люминесцентные или светодиодные.

Способ и место установки

Кроме явного деления на уличные и «домашние» есть еще один тип деления по месту установки датчиков движения:

Корпусные модели. Небольшая коробочка, которая может монтироваться на кронштейне. Кронштейн закрепляться может:
- на потолке;
- на стене.Вид датчика движения по внешнему виду не определишь, можно лишь понять на потолке он устанавливается или на стене
Встраиваемые модели для скрытой установки. Миниатюрные модели, которые могут устанавливаться в специальные углубления в незаметном месте.

Если освещение включается только для повышения комфорта, выбирают корпусные модели, так как при равных характеристиках они дешевле. Встраиваемые ставят в охранных системах. Они миниатюрные, но более дорогие.

Некоторые детекторы движения имеют дополнительные возможности. Некоторые из них явное излишество, другие, в определенных ситуациях, могут быть полезны.

Встроенный датчик освещенности. Если датчик движения для включения света установлен на улице или в помещении с окном, включать свет в светлое время суток нет необходимости — освещенность достаточная. В этом случае либо в цепь встраивают фотореле, либо используют детектор движения со встроенным фотореле (в одном корпусе).
Защита от животных. Полезная функция, если есть коты, собаки. С такой функцией ложных срабатываний намного меньше. Если собака большого размера, даже эта опция не спасет. Зато с кошками и мелкими собаками она работает неплохо.Для многих полезной функцией будет защита от срабатывания при появлении животных
Задержка отключения света. Есть устройства, которые выключают свет сразу после того как объект покидает из зону действия. В большинстве случаев это неудобно: свет еще нужен. Потому удобны модели с задержкой, а еще удобнее те, которые позволяют эту задержку регулировать.

Это все функции, которые могут быть полезны. Особенно обратите внимание на защиту от животных и задержку отключения. Это действительно полезные опции.

Где разместить

Установить датчик движения для включения освещения надо правильно — чтобы работал он корректно, придерживайтесь определенных правил:

Рядом не должно быть осветительных приборов. Свет мешает корректной работе.
Поблизости не должно быть отопительных приборов или кондиционеров. Детекторы движения любого типа реагируют на потоки воздуха.С увеличением высоты установки увеличивается зона обнаружения, но снижается чувствительность
Не должно быть больших объектов. Они заслоняют обширные зоны.

В больших помещениях устройство лучше устанавливать на потолке. Его радиус обзора должен быть 360°. Если датчик должен включать освещение от любого движения в помещении, его устанавливают по центру, если контролируется только какая-то часть, расстояние выбирается так, чтобы «мертвая зона» бала минимальной.

Датчик движения для включения света: схемы установки

В самом простом случае датчик движения подключается в разрыв фазного провода, который идет на лампу. Если речь идет о темном помещении без окон, такая схема работоспособна и оптимальна.

Схема включения датчика движения для включения света в темном помещении

Если говорить конкретно о подключении проводов, то фаза и ноль заводятся на вход датчика движения (обычно подписаны L для фазы и N для нейтрали). С выхода датчика фаза подается на лампу, а ноль и земля на нее берем со щитка или с ближайшей распределительной коробки.

Если же речь идет об уличном освещении или включении света в помещении с окнами, надо будет или ставить датчик освещенности (фотореле), или устанавливать на линии выключатель. Оба устройства предотвращают включение освещения в светлое время суток. Просто одно (фотореле) работает в автоматическом режиме, а второе включается принудительно человеком.

Схема подключения датчика движения на улице или в помещении с окнами. На месте выключателя может быть фотореле

Ставятся они также в разрыв фазного провода. Только при использовании датчика освещенности, его надо ставить перед реле движения. В таком случае оно будет получать питание только после того как стемнеет и не будет работать «вхолостую» днем. Так как любой электроприбор рассчитан на определенное количество срабатываний, это продлит срок эксплуатации датчика движения.

Все описанные выше схемы имеют один недостаток: освещение нельзя включить на длительное время. Если вам надо вечером проводить какие-то работы на лестнице, вам придется все время двигаться, иначе периодически свет будет отключаться.

Схема подключения датчика движения с возможностью длительного включения освещения (в обход датчика)

Для возможности длительного включения освещения, параллельно с детектором устанавливается выключатель. Пока он выключен, датчик в работе, свет включается когда он срабатывает. Если вам надо включить лампу на длительный период, щелкаете выключателем. Лампа горит все время, пока выключатель снова не будет переведен в положение «выключено».

Регулировка (настройка)

После монтажа, датчик движения для включения света необходимо настроить. Для настройки почти всех параметров на корпусе есть небольшие поворотные регуляторы.

Их можно поворачивать, вставив в прорезь ноготь, но лучше использовать маленькую отвертку.

Опишем регулировку датчика движения типа ДД со встроенным датчиком освещенности, так как они чаще всего ставятся в частных домах для автоматизации уличного освещения.

Угол наклона

Для тех датчиков, которые крепятся на стенах, сначала надо выставить угол наклона. Они закреплены на поворотных кронштейнах, при помощи которых и изменяется их положение. Его надо выбрать так, чтобы контролируемая область была самой большой. Точные рекомендации дать не получится, так как зависит это от угла вертикального обзора модели и от того, на какой высоте вы его повесили.

Регулировка датчика движения начинается с выбора угла наклона

Оптимальная высота установки датчика движения — около 2.4 метра. В этом случае даже те модели, которые могут охватывать всего 15-20° по вертикали контролируют достаточное пространство.

Настройка угла наклона — это очень приблизительное название того, чем вам придется заниматься.

Будете понемногу менять угол наклона, проверять, как срабатывает в таком положении датчик с разных возможных точек входа. Несложно, но муторно.

Чувствительность

На корпусе эта регулировка подписана SEN (от английского sensitive — чувствительность). Положение можно менять от минимального (min/low) до максимального (max/hight).

В основном, регулировки выглядят так

Это — одна из самых сложных настроек, так как от нее зависит будет ли срабатывать датчик на мелких животных (кошек и собак). Если собака большая, избежать ложных срабатываний не удастся.

Со средними и мелкими животными это вполне возможно. Порядок настройки такой: выставляете на минимум, проверяете, как срабатывает на вас и на обитателей меньшего роста.

Если необходимо, понемногу чувствительность увеличиваете.

Время задержки

У разных моделей диапазон задержки выключения разный — от 3 секунд до 15 минут. Вставлять его надо все также — поворотом регулировочного колеса. Подписано обычно Time (в переводе с английского «время»).

Время свечения или время задержки — выбираете как вам больше нравится

Тут все относительно легко — зная минимум и максимум вашей модели, примерно выбираете положение. После включения фонаря замираете и засекаете время, по истечении которого он отключится. Далее меняете положение регулятора в нужную сторону.

Уровень освещенности

Эта регулировка относится к фотореле, которое, как мы договорились, встроено в наш датчик движения для включения света. Если встроенного фотореле нет, ее просто не будет. Эта регулировка подписывается LUX, крайние положения подписаны min и max.

Находится они могут на лицевой или тыльной стороне корпуса

При подключении регулятор выставляете в максимальное положение. А вечером, при том уровне освещенности, когда вы считаете должен уже включаться свет, поворачиваете регулятор медленно к положению min до тез пор, пока лампа/фонарь включатся.

Вот теперь можно считать, что реле движения настроено.

Источник: http://stroychik.ru/elektrika/datchik-dvizheniya-dlya-vklyucheniya-osveshheniya

Датчики в туалете

Автоматизация всех процессов на сегодняшний день – неотъемлемая часть технического прогресса. Она позволяет сделать нашу жизнь намного проще и удобнее. Рассмотрим такие вопросы, связанные выбором датчиков для туалета:

Как сделать автоматическое выключение и включение света

Особенно необходимо это в таких местах, как туалет или ванная – нередки случаи, когда при входе туда руки заняты и выполнять ими какие-либо действия очень сложно. В таком случае помогут специальные датчики, осуществляющие автоматическое включение и отключение света. Они бывают нескольких видов:

реагирующие на звук – подача напряжения на осветительные приборы осуществляется после того, как в контролируемом пространстве раздался звук, громкость которого выше определенного значения;

датчик присутствия – контакты замыкаются, и осуществляется подача напряжения при наличии в поле зрения прибора какого-либо движущегося объекта (реагирует устройство на ИК-излучение);

датчик движения – его работа основывается на постоянном анализе отражаемых звуковых волн, которые излучает устройство. При изменении их частоты происходит замыкание контактов.

Каждый датчик имеет как свои достоинства, так и недостатки. Но любой из них сможет сделать использование ванной комнаты или туалета намного проще – нет необходимости постоянно щелкать выключателем мокрыми руками.

Также рекомендуем Вам прочитать статью о системе защиты от протечки воды, которая поможет предотвратить затопление ванной и туалета.

Это не только позволяет сэкономить время – но также сделает нахождение во влажном помещении более безопасным, так как количество соприкосновений с электрическими приборами будет сведено к минимуму.

Использование датчиков автоматического включения и выключения позволяет сэкономить некоторое количество денег на электричестве – исключается вероятность забыть выключить свет в ванной или туалете.

Именно поэтому в большинстве случаев установка датчиков не только дает возможность чувствовать себя комфортно, но также оправдывает монтаж с экономической стороны. Автоматическое выключение света в туалете и ванной имеет в большинстве своем только плюсы.

Датчик звука – как настроить, достоинства и недостатки

Автоматическое включение света в туалете можно реализовать при помощи датчика, реагирующего на звук определенной величины. Чаще всего этот параметр колеблется в пределах 40-50 дБ – именно такой уровень звука имеет обычный хлопок в ладоши взрослого человека.

Настройка датчика такого рода обычно довольно проста – все необходимое для этого располагается на корпусе. Чаще всего имеется два многопозиционных переключателя в виде кнопок или колесиков. При помощи одного из них можно регулировать необходимую громкость хлопка, при наличии которой осуществляется коммутация.

При помощи второго можно изменить длительность одного периода включения, после которого прибор разомкнет силовые контакты, подающие напряжение на осветительные приборы. Сегодня существует большое количество различных модификаций датчиков такого рода, все они отличаются способом установки и настройки.

Самым важным достоинством датчиков этой разновидности является возможность использования их в качестве выключателей. В некоторых моделях реализована не только функция включения хлопком, но также выключения. Таким образом, можно погасить свет одним движением руки.

К недостаткам можно отнести тот факт, что порой поле действия датчика такого рода довольно ограниченно. И для его включения или отключения обязательно нужно находиться в определенной пространственной зоне.

Существует довольно большое количество разновидностей датчиков такого рода, все они несмотря на одинаковый принцип действия имеют разную конструкцию, внешний вид. Можно легко подобрать цвет и форму корпуса по своему вкусу.

Ещё одна категория датчиков звука – высокочувствительные. Для их включения достаточно даже малейшего шороха. Это очень удобно в случае, если заняты руки – нет необходимости совершать хлопки. К недостаткам данных приборов можно отнести частые ложные срабатывания.

Датчик движения (ультразвуковой) – настройка, достоинства и недостатки

Датчики движения, чье действие основано на анализе излучаемого звукового излучения, наиболее удобны. Так как датчик движения в туалете делает включение света максимально быстрым, перед моментом коммутации отсутствует задержка (как у датчика звука).

Устройство этого типа, как и все остальные подобные, обычно устанавливается на разрыв фазного провода. И при срабатывании замыкается силовой контакт через специальное реле.

Оно может быть расположено как внутри датчика, так и отдельно. Такие коммутационные устройства довольно компактны, а сам датчик движения в ванной спрятать очень просто.

На рынке представлено большое количество самых разных модификаций и типов корпуса.

Внутри датчика имеется генератор ультразвуковых волн – чаще всего он производит звуковые волны, длина которых составляет 20-60 кГц. Они отражаются от различных предметов и регистрируются прибором. Если в зоне излучения появляется движущийся объект, частоты отраженной звуковой волны меняются (эффект Доплера). Устройство регистрирует изменения такого рода и осуществляет замыкание контактов.

Важным достоинством такого прибора является незаметность – он чрезвычайно компактен, его можно расположить даже на потолке помещения.

Коммутация осуществляется при помощи специального реле, оно может быть расположено как внутри корпуса датчика, так и вне его.

К недостаткам такого рода устройств можно отнести тот факт, что спокойно посидеть и “подумать” не получится – нужно выполнить несколько движений как на картинке выше.

Настройка датчика обычно не требуется, для начала его работы достаточно лишь подать на него напряжение и подключить нулевой провод.

Датчик присутствия (инфракрасный датчик) – основные достоинства и недостатки, настройка

Датчик присутствия в туалете позволяет сделать использование комнаты максимально удобным, наличие выключателя не требуется. Это дает возможность снизить вероятность поражения электрическим током, а также сэкономить электроэнергию. Принцип действия данного устройства основывается на регистрации изменения теплового фона.

Внутри датчика располагается система линз, она фокусирует ИК-излучение и направляет его на специальный высокочувствительный сенсор. Когда сила излучения достаточна, сенсор отдает команду на включение, и специальные коммутационные контакты замыкаются. После срабатывания они остаются замкнутыми некоторое время, для продления которого необходимо наличие движения в поле зрения датчика.

Настройка данного прибора заключается чаще всего только в регулировке продолжительности одного цикла срабатывания, в течение которого контакты остаются замкнуты. Обычно на корпусе имеется специальный многопозиционный переключатель, им можно осуществлять регулировку таймера.

У данного датчика имеется всего один недостаток – велика вероятность ложных срабатываний. Так как он может реагировать на любое тепловое излучение – горячую воду или кондиционер.

Достоинств у устройства такого типа много – можно очень точно отрегулировать угол, а также дальность реакции на объект, работа его абсолютно безвредна.

Расположить его можно в любом месте потолка абсолютно незаметно.

Источник: http://rmnt.net/avtomaticheskoe-vklyuchenie-i-vyklyuchenie-sveta-v-tualete-i-vannoj/25706

Схема управления освещением – виды, назначение и способы реализации

Разбираем различные варианты управления освещением

В погоне за удобством и экономичностью схемы управления освещением постоянно совершенствуются. Сейчас уже освещением, да и вообще всем электрооборудованием в доме, можно управлять находясь на другом конце Земли.

Это конечно требует серьезных капиталовложений и участия узкопрофильных специалистов. Но есть схемы управления, которые вполне возможно реализовать с минимальным набором знаний по электротехнике и которые значительно облегчат вашу жизнь и позволят сэкономить. О этих то схемах мы и поговорим в нашей статье.

Схемы с ручным управлением

Все схемы управления освещением можно разделить на ручные и автоматические. Ручные схемы хоть и не обеспечивают автоматизации, но обеспечивают должный комфорт. И во многих случаях в соотношении цена и удобство имеют несомненное преимущество перед полностью автоматическими схемами.

Проходные и перекрестные выключатели

Проходные и перекрестные выключатели на практике применяются уже достаточно давно. Но сфера их применения может быть значительно шире. Ведь установка таких переключающих устройств позволяет управлять освещением из двух, трех (см. Как сделать управление освещением с трех мест) и большего количества мест.

Итак:

Проходной выключатель отличается от обычного выключателя тем, что он имеет один ввод и два вывода. Пусть ввод будет контактом номер 1, а вывода контактами номер 2 и 3. В одном положении выключателя замкнуты контакты 1 и 2, а во втором положении выключателя замкнуты контакты 1 и 3.
Перекрестный выключатель имеет два вводных контакта 1 и 2, а также два контакта вывода 3 и 4. В одном положении выключателя у нас замкнуты контакты 1 – 3 и 2 – 4, а во втором положении замкнуты контакты 1 – 4 и 2 – 3.
Такая особенность позволяет выключателям управлять освещением независимо от положения других выключателей в схеме. В связи с этим такую схему часто называют коридорная.

Как вы можете видеть на схеме, для управления с помощью двух выключателей можно применить только проходные выключатели. Для большего количества точек управления требуется применять уже и перекрестные выключатели.
Для того чтоб реализовать эту схему для двух выключателей следует произвести следующие переключения. Фазный провод от распределительной коробки подключить к вводу первого выключателя.
После этого соединяем между собой вывода 2 и 3 обоих выключателей. А к вводу второго выключателя подключаем наш светильник. Осталось подключить нулевой провод к светильнику напрямую от распределительной коробки и наша схема готова к работе.
Для создания подобной схемы на три и большее количество выключателей между двумя проходными следует поставить перекрестные выключатели. В этом случае мы от выводов 2 и 3 первого проходного выключателя подключаем провода к вводам 1 и 2 перекрестного выключателя. А от выводов 3 и 4 перекрестного выключателя подключаем к выводам 2 и 3 проходного выключателя. В остальном схеме остается без изменений.

Схемы на импульсном реле

Но будем откровенны схемы проходных и перекрестных выключателей отживают свое. С появлением импульсных реле такие схемы кажутся через-чур сложными и недостаточно надежными в связи с большим количеством контактов.

Проще использовать импульсные реле, которые удобнее для управления освещением и схемы которых значительно проще.

Принцип работы импульсного реле сводится к следующему. При подаче питания на катушку силовые контакты изменяют свое состояние на противоположное и фиксируются в этом состоянии. Это позволяет кратковременной подачей напряжения в 0,1 – 0,5 сек., включать и отключать освещение.
Так как фиксация положения выключателя в этом случае не требуется, то для работы с импульсным реле применяют обычные кнопки. Такие как для дверного звонка. Простое нажатие на кнопку включает освещение. Повторное нажатие на эту или любую другую кнопку в цепи отключает его.

Кроме срабатывания от импульсов в большинство реле имеется функция только отключения и только включения освещения. Для некоторых схем это может стать очень полезным свойством.

В связи с таким богатым функционалом реле, он имеет аж шесть контактов. Обычно управляющие вывода расположены сверху, а силовые снизу. Но, к сожалению, единой системы тут нет, и каждый производитель изгаляется так, как сам считает правильным. То же самое и с обозначение контактов. Поэтому дабы не быть голословными мы возьмем принцип обозначения одного из самых распространенных производителей. В качестве примера выступает реле – РИО-1.
Если вы собрались подключать импульсное реле своими руками, то прежде всего собираем управляющий сигнал. Для этого фазный провод от распределительной коробки подключаем к каждому выключателю без фиксации. Вывода от выключателей собираем последовательно и подключаем к контакту «Y» на импульсном реле.
Но для работы реле нам необходимо наличие питание на катушке. Подводим это питание присоединением к клемме «11» фазного провода от распределительной коробки, а к клемме «N» нулевого провода.
Теперь от клеммы «14» берем фазный провод к нашим светильникам. Нулевой соответственно прокладываем от распределительной коробки. Все наша схема полностью работоспособна.
Если же у вас есть желание установить кнопку, которая будет при любом нажатии только включать освещение, то данную кнопку подключаем к контакту «Y1» импульсного реле. Соответственно кнопку, работающую только на отключение света, подключаем к контакту «Y2» реле.

Подключение освещение через пускатель

Согласно п.6.2.10 ПУЭ от одного группового автомата запрещено запитывать более 20 ламп или многоламповых светильников. Но иногда необходимо одноразово включить сразу большее число осветительных приборов.

В этом случае цепь управления освещением и схема должна предусматривать установку пускателя или контактора.

Итак:

Пускатель представляет собой катушку, магнитопровод и систему связанных с ним силовых и вторичных контактов. Магнитопровод разделен на неподвижную и подвижную часть. При подаче напряжения на катушку подвижная часть магнитопровода подтягивается к неподвижной. При этом изменяют свое положение и контакты. При исчезновении напряжения на катушке, магнитопровод под действием пружин отпадает, соответственно отпадает и контактная часть.

Для управления пускателем обычно используется кнопочный пост. На нем в обязательном порядке должно быть, как минимум две кнопки «вкл» и «откл». Кнопка «вкл» имеет нормально разомкнутые контакты, а кнопка «откл» нормально замкнутые.
Для того чтоб освещение управлялось через контактор или пускатель нам, как и в схеме импульсного реле, следует собрать отдельно силовую схему и отдельно схему управления. Силовая схема собирается достаточно просто. Для этого к вводным силовым контактам достаточно подключить фазные провода от групповых автоматов, а к выводам пускателя фазные провода, идущие непосредственно к светильникам.

А вот со схемой управления все немножко сложнее. Для этого берем фазный провод от одного их групповых автоматов и подключаем его к одному из контактов кнопки «откл». От второго контакта кнопки «откл» присоединяем провод к первому контакту кнопки «вкл». От второго контакта кнопки «вкл» пробрасываем провод к фазе катушки пускателя. Второй вывод катушки пускателя подключаем к нулю.
Казалось бы, вот и все. При нажатии кнопки «вкл» на катушке появится напряжение и пускатель сработает. Но дело в том, что как только мы отпустим кнопку «вкл» пускатель отпадет. Поэтому нам необходима так называемая схема самоподхвата.
Суть данной схемы сводится к следующему. У пускателя кроме силовых, есть вторичные контакты, которые повторяют движение силовых. Там есть нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты.
Для реализации схемы самоподхвата берем фазу с катушки пускателя. Ее подключаем на нормально разомкнутый контакт пускателя. К второму выводу этого контакта подключаем провод, который идет к кнопке «откл». Здесь подключаем его к контакту между кнопкой «вкл» и «откл». Теперь пускатель будет работать даже после отпускания кнопки «вкл».
Работает данная схема таким образом. Через нормально замкнутый контакт кнопки «откл» напряжение подается к кнопке «вкл». При нажатии кнопки «вкл» происходит подача напряжения на катушку и пускатель срабатывает. При этом замыкаются вторичные контакты пускателя, тем самым шунтируя кнопку «вкл». При нажатии кнопки «откл» напряжение снимается с катушки, пускатель отпадает, и схема возвращается в исходное состояние.

Схемы с автоматическим управлением

Но как бы то не было схемы ручного управления требуют участия человека. А это не всегда возможно или комфортно.

Значительно удобнее если освещение будет включаться самостоятельно по определённым факторам. Для это используется дистанционное управление освещением и схема которая предполагает наличие специальных датчиков.

Схема с датчиками освещенности

Для более рационального расходования электроэнергии применяют так называемые датчики освещённости. Они позволяют включать освещения только при снижении уровня естественного освещения до заданных параметров.

При этом они совершенно не требуют участия человека, а их обслуживание сводится к периодической протирке фотоэлемента датчика от пыли.

Принцип работы датчика освещённости сводится к фиксации уровня освещённости специальным фотоэлементом. При достижении заданных параметров он срабатывает и через силовой контакт подает напряжение к сети освещения. Регулировка необходимого уровня освещённости реализуется за счет специального регулятора на наружной поверхности корпуса.

Подключение датчика освещённости не требует особых знаний:

Прежде всего подключаем фазу и ноль к соответствующим выводам датчика. Они могут быть обозначены как «L» или «L1» и «N». Это подключение обеспечивает работоспособность устройства.

Схемы подключения датчика освещенности

От третьего, пока не задействованного вывода, подключаем светильники. Ноль для светильников берется помимо датчика, непосредственно с распределительной коробки.

Схема управления наружным освещением, для которых такие датчики используют наиболее часто, зачастую предполагает подключение от датчика не светильников, а пускателя освещения.

В этом случае, при снижении освещённости срабатывает датчик, затем пускатель и подается напряжение к сети освещения, которая управляется либо другими датчиками, либо выключателями. Это обеспечивает условие включения освещения только при недостаточной естественной освещённости.

Схема с таймером

В некоторых случаях освещение необходимо включать по факту наступления определённого времени. В этом случае схема автоматического управления освещением оснащается таймером.

Итак:

Таймеры бывают двух видов аналоговые, с часовым механизмом, и электронные, принцип действия которых схож с принципом действия электронных часов. Кроме того, таймеры разделяются на устройства реального времени и устройства обратного отчета.
Устройства реального времени ведут счет времени как обычные часы и при наступлении заданного времени выполняют заданные действия – включение или отключение электрооборудования.
Устройства обратного счета зачастую имеют строго регламентированный временной отрезок, в период которого возможно его срабатывания – час, сутки, неделя. В данном случае можно задать действия на не ограниченное время, а на данный временной промежуток. И таймер будет вести учёт времени до момента срабатывания.
Сами по себе таймеры практически не выпускаются. Зачастую они интегрированы с другими устройствами. Это могут быть автоматические выключатели, розетки, выключатели, пускатели или другое оборудование.

Современные таймеры имеют возможность программирования не на одно, а на несколько действий независимых друг от друга. Кроме того, современные электронные таймеры могут управлять сразу несколькими устройствами. Но такие устройства чаще всего применяются в схемах освещения «умный дом» и других высокотехнологичных схемах как на видео, создать которые без помощи профессионалов может быть затруднительно.

Схема с датчиками движения

Самую высокую степень экономии электроэнергии дает схема управления с датчиками движения. Применение данных устройств позволяет включать освещение только на время нахождения человека в комнате или зоне ответственности.

При этом от самого человека не требуется никакого участия. Даже самые совершенные схемы управления на микроконтроллере используют данный тип датчиков для управления освещением.

Принцип работы датчика движения основан на фиксации инфракрасного излучения, которое излучает человек. При этом дабы фиксировать не только наличие излучения, но и движение человека имеется специальная оптическая система. По мере движения человека фиксация излучения в этой системе производится разными элементами.
Количество элементов срабатывание которых приведет к срабатыванию датчика регулируется. Поэтому при малейшем движении для срабатывания датчика достаточно фиксация двумя элементами, а для более грубой настройки может потребоваться фиксация тремя или четырьмя элементами.

Номинальные параметры датчика движения	При выборе датчика движения следует обратить внимание на целый ряд параметров. Прежде всего это электрические номинальные данные.В первую очередь нас интересует напряжение питающей сети, которое должно быть 220В, а также номинальный ток первичной цепи.Он может быть 6, 10 или 16А. Чем выше это значение, тем большее количество ламп мы можем запитать от датчика.
Регулировка датчика движения	Большинство современных датчиков движения имеют возможность регулировки уровня освещенности для срабатывания, время работы датчика после срабатывания и выбор чувствительности срабатывания.
Радиус срабатывания датчика движения	Важным параметром является угол работы датчика. Большинство современных моделей способны обеспечить угол работы до 180⁰. А для датчиков потолочной установки нормальным является охват зоны в 360⁰.
Зависимость датчика движения от погодных условий и места установки	Во время настройки датчиков движения, а также их работы следует помнить, что плохие погодные условия значительно снижают их чувствительность.Кроме того, установка посторонних предметов или стекла перед датчиком может полностью ограничить его работу. Это же правило касается и климатического оборудования, установленного рядом с датчиком.
Конструкция датчика движения	Так же важным параметром является уровень защиты датчика движения от проникновения влаги и пыли. Если для установки внутри помещений можно выбрать приборы без защиты, то для наружной установки лучше выбирать изделия с IP 44 и выше.

Итак:

Подключение датчика движения достаточно похоже с подключением датчика освещенности. Точно так же для работы устройства ему необходимо наличие фазы и нуля. Для питания же светильников, подключенных к нему, используется третий провод. Для сети освещения он является фазным.
Кроме того, достаточно интересным решением является возможность их параллельного подключения. Например, у нас есть коридор с несколькими входами. Напротив каждого из них ставим датчик движения, и при срабатывании хотя бы одного из них включается освещение всего коридора. Это так называемая логика «или».

В виду широкого использования современные датчики движения имеют более широкие возможности чем просто фиксация движения. В большинстве случаев они содержат встроенный таймер, а иногда и датчик освещённости.
Это позволяет значительно расширить спектр их использования и повысить многозадачность. Например, можно задать условием срабатывания понижения уровня освещенности до определённой величины и появление движения. При этом в сработанном состоянии датчик должен находится столько-то минут, после прекращения движения в зоне его действия.
Конечно это более удобно, но зачастую увеличивает конечную стоимость всей схемы освещения. Поэтому наша инструкция для удешевления проекта советует интегрировать несколько разнообразных автоматических и ручных схем друг с другом.

Вывод

Как видите современная схема дистанционного управления освещением позволяет полностью исключить человека или минимизировать его участи. Но понятное дело, чем более совершенная схема, тем выше ее конечная стоимость.

Поэтому далеко не во всех случаях целесообразно расходовать большие средства на автоматизацию систем управления. Иногда можно обойтись и старым добрым выключателем. Но решать конечно вам, тем более что теперь вы знаете как это все смонтировать без посторонней помощи.

Источник: https://elektrik-a.su/elektricheskoe-osveshhenie/obshhaya-chast/shema-upravleniya-osveshheniem-384

Датчик присутствия для включения света: виды датчиков движения, описания и способ работы

Системы автоматизаций наружного и внутреннего освещения – это мера, которая дает возможность решить целый ряд комплексных задач.

К ним относят: включение и отключение освещения четко по расписанию или во время активности человека, существенную экономию электроэнергии (до 50-60 %), контроль работы светильников и, естественно, экономию ресурса источника освещения, регулировку состояния осветительных приборов и тому подобное.

Самыми популярными приборами автоматического управления светом, являются датчики присутствия для включения света и датчики движения.

Эти устройства, которые подключаются в цепь осветительного оборудования, и при появлении движущегося предмета в поле их действия, автоматически подают команду на включение освещения.

Отключение освещения происходит по истечении определенного временного промежутка, после того как передвигающийся объект вышел из поля действия датчика, или закончил свое передвижение. В первую очередь их устанавливают целенаправленно для обеспечения комфорта людей, а время окупаемости датчиков присутствия – около двух лет.

Использование датчиков движения и присутствия

Самое большое распространение датчики присутствия и движения для включения света получили на жилых объектах: коттеджах, домах, квартирах.

Как правило, места для их установки выбирают там, где люди проводят короткий промежуток времени и появляются нечасто: ванные комнаты, кладовые, погреба, коридоры, подъезды, чердачные помещения.

Иногда их устанавливают во всех комнатах квартиры. Зачастую ставят датчики присутствия снаружи перед входной дверью.

Кроме жилых объектов датчики присутствия активно используют в административных, офисных, образовательных и промышленных организациях. Здесь они устанавливаются в прихожих, в лифтовых холлах, на пожарных выходах, возле выходных и входных дверей, в залах для переговоров.

Виды датчиков присутствия

Датчики по способу определения движения в области действия разделяются на:

Ультразвуковые;
Микроволновые;
Инфракрасные;
Комбинированные.

Датчики присутствия, которые лишь воспринимают излучение, называют пассивными, а те, которые воспринимают и излучают сигнал – активными.

Отдельно нужно сказать об акустических или звуковых устройствах. Они дают сигнал на включение освещения, если уровень шума превышает заданный параметр. Их мы рассмотрим немного позже.

По принципу управления датчики можно разделить на:

Системы, которые позволяют регулировать время срабатывания, расстояние для обзора, степени чувствительности и освещенности;
Системы, где есть возможность принудительного включения освещения;
Автоматические.

Автоматические системы присутствия дают команду на включение освещения полностью автоматически при обнаружении перемещающихся предметов и его выключения при исчезновении объекта.

Бывают случаи, когда человек, который находится в области видимости датчика, прекратил двигаться (присел на лавку либо просто стоит на одном месте). В данном случае также может быть выключение света датчиком.

Чтобы не допустить этих ситуаций в схему соединения датчика включают обычный включатель, с помощью которого человек включает освещение в принудительном режиме.

У многих систем включения света есть возможность изменения показателей их работы. Регулировка устройств для включения освещения происходит при помощи потенциометров, регуляторы которых находятся на дне корпуса. Для регулировки доступны три показателя: время включения, степень чувствительности, а также освещенности.

Степень освещенности устанавливают на такое значение, чтобы устройство срабатывало лишь с наступлением сумерек, в дневное время активность датчика ни к чему.

Изменение степени чувствительности датчика требуется для его точной работы. Чем больше чувствительность устройства, тем чаще он начнет срабатывать на активность движения. Смысл настройки состоит в том, чтобы он реагировал лишь на появление в поле своей видимости человека.

Настройка времени включения требуется для того, чтобы устройство не выключалось спустя 15 секунд, после включения освещения. Показатель времени устанавливают на личное усмотрение – от 2 до 15 минут. Именно столько времени будет гореть освещение после его включения.

По месту установки и типу датчики можно разделить на:

Системы внутренней работы, которые бывают закрепленными на кронштейнах или встраиваемыми;
Системы наружной работы, которые также бывают накладные или встраиваемые.

Устройства для внутреннего пользования и на улице по конструкции почти не различаются, только что наружные датчики имеют более высокую защиту корпуса от внешних явлений. Внутри здания системы устанавливают на стенах или потолке.

Потолочные устройства присутствия для включения освещения, как и настенный вариант, бывают накладными (в данном случае они закрепляются к поверхности дюбель-гвоздями или саморезами) или встраиваемыми (крепеж этого устройства происходит с помощью специально сделанного отверстия).

Зачастую датчики монтируются в натяжной или навесной потолок. Их способ крепежа, аналогичен способу крепежа точечных светильников. Снаружи, как правило, устанавливают накладные устройства.

Также датчики различаются:

Дальностью обзора – от 7 до 23-ти метров и дальше. Датчики движения для включения света с наибольшим обзором действия, как правило, крепят на улице, в больших помещениях или длинных прихожих. В небольших помещениях устанавливают системы, дальность действия которых находится в диапазоне 7-10 метров;
Мощностью нагрузки, она варьируется в районе от 7 до 2400 Вт. Различные модели устройств рассчитаны на определенную нагрузку. При их выборе предварительно рассчитывают мощность подключенного освещения и обязательно берут это во внимание. Если через время к датчику будут подсоединяться дополнительные приборы, то в схему добавляют или промежуточное реле, или дополнительный датчик. Если мощность подсоединяемых к датчику приборов освещения выше, нежели рассчитанная мощность, то могут выйти из строя выходы реле устройства. В данном случае он нуждается в замене;
Видом подключаемой нагрузки. Это возможны лампы: люминесцентные, накаливания, галогенные на 12 Вольт и галогенные на 220 В с подсоединением с помощью трансформатора;
Углом видимости устройства (45-360 гр.);
Уровнем защиты.

Датчики присутствия для включения света наружные или промышленные обязаны иметь защиту от пыли, повышенной температуры и влаги. Для устройств, которые монтируются внутри офисных административных, жилых объектов, достаточно устройств с минимальной степенью защиты от внешних воздействий.

Способ работы и конструкция

Датчики присутствия в зависимости от вида по-разному могут реагировать на наличие движущегося предмета. У любой модели существуют свои плюсы и минусы, но чтобы минимизировать присутствие отрицательных факторов, как правило, делают выбор в пользу комбинированных устройств.

Инфракрасный датчик: принцип работы

Инфракрасные модели для включения света имеют конструкцию из пироэлектрического ИК блока, главной линзы, которая состоит из ряда небольших линз и вспомогательных электронных элементов. Датчики присутствия включаются при возникновении и исчезновение ИК волны на фотоэлементе, где источником является человек. Их принцип работы состоит в следующем:

Во время появления человека в области действия устройства каждая микро линза сосредотачивает инфракрасное излучение на плоскость объекта, а одна определенная – на фотоэлемент, в это время происходит определение сигнала;
Спустя мгновение, по мере передвижения человека, линза завершает фокусирование инфракрасного сигнала на фотоэлементе, потому что имеет определенный участок чувствительности, через область которого человек проходит. В это время сигнал пропадает;
Если человек попадает в область чувствительности следующей линзы, уже она сосредотачивает инфракрасное излучение на фотоэлементе. Данный процесс проходит до тех пор, пока человек не выйдет из области действия оборудования.

Возникновение и исчезновение ИК излучения на фотоэлементах подразумевает то, что в области работы датчика возник перемещающийся предмет, в нашем случае – человек.

Ультразвуковой и микроволновой датчики: способ работы и конструкция

Главные элементы микроволнового устройства – генератор высокочастотных излучений и приемник непосредственно этих излучений, но уже отраженных.

Устанавливаются системы, как правило, в охранной системе сигнализации, но также их подсоединяют в осветительную цепь.

Ультразвуковое оборудование также имеет конструкцию из генератора шумовых сигналов и приемника, и в осветительных системах применяется довольно редко.

Способ работы этих моделей аналогичен, и происходит с помощью эффекта Доплера. Различие только в типе излучаемых сигналов. Процесс определения передвижения такой:

Генераторы оборудования генерируют конкретные сигналы на своей частоте, которые распространяются в определенном диапазоне;
По степени передвижения человека, сигналы, отражающиеся от него, поступают на приемник иной длины и с иной частотой;
Изменения частоты сигнала определяются приемником.

Комбинированные устройства

Основное достоинство комбинированных устройств, в отличие от других состоит в том, что они в наибольшей степени снижают число ложных включений. В одном корпусе датчика находятся две системы определения передвижения. Свет загорается лишь тогда, когда включаются оба детектора. Самой популярной является объединение инфракрасного и микроволнового способов определения.

Звуковое устройство для включения света

Шумовое устройство включения света подает команду на замыкание цепи освещения во время появления различного рода звуков: шагов, хлопков, открывания дверей, разговоров.

В роли приемника шума устанавливается микрофон, преобразовывающий звуковые волны в переменное напряжение.

Чувствительность микрофона можно отрегулировать так, чтобы свет загорался лишь по хлопку или при появлении иных звуков.

Есть ли смысл делать датчик своими руками

В сети есть множество схем изготовления датчика, одна из которых состоит из:

Построечного резистора;
Блока питания;
Реле;
Транзистора и фотоэлемента.

Изготовление систем включения света делаются по схемам, которых очень много в интернете. Но цена комплектующих элементов для сборки выйдет в полтора, а то и два раза выше стоимости уже готового изделия, которое можно купить в розницу. Потому приобрести оборудование за 350-450 рублей будет намного выгодней.

Поводя итог

Датчики присутствия и движения дают возможность существенно сократить потребление электроэнергии и увеличить срок работы уличных светильников.

Они значительно помогут на приусадебных участках, в которых есть уличное декоративное освещение, на аллеях, около беседок и водоемов. Их стоимость непременно окупится спустя пару лет эксплуатации.

Потому датчики движения – это не только устройства для получения комфорта, но и возможность снизить расходы на электроэнергию.

Источник: https://elektro.guru/osveschenie/datchik-prisutstviya-i-dvizheniya-dlya-vklyucheniya-sveta.html