Как сделать датчик освещенности?

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

Что такое датчик освещенности?

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

1. При желании экономить электроэнергию.
2. Как устройство автоматизации человеческого жилища.

Для полноценной автоматизации они часто применяются вместе с датчиками движения.

Как он работает?

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

Подключение

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

Монтаж

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

Настройка

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

Схемы

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

Заключение

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