Датчик освещенности схема: Схемы датчиков освещенности

Содержание

Схемы датчиков освещенности

В этой статье ЭлектроВести наведут вам три простые схемы датчиков освещенности.

Датчики освещенности или так называемые фотодатчики, по своей сути, устройства несложные. При желании простое изделие такого рода можно вполне собрать самостоятельно, имея элементарные навыки чтения электронных схем и умение держать в руках паяльник. Подобное устройство может управлять, например, включением или выключением какого-нибудь бытового прибора в зависимости от освещенности того места, где установлен датчик.

Так или иначе, схемы фотодатчиков весьма просты. Три из них, давно зарекомендовавшие себя и считающиеся классическими, мы и рассмотрим ниже. С их помощью можно будет легко автоматизировать то, что может нуждаться в такой автоматизации.

Сигнализация при затемнении с функцией ручного сброса

На данном рисунке представлена классическая и очень простая схема, могущая стать основой для системы охранной сигнализации, работающей по принципу детектора падающего светового потока:

В качестве индикатора срабатывания здесь используется светодиод (обозначенный как LED), который начинает светиться в момент, когда на фоторезистор PR не попадает достаточного количества света. Свет может быть естественным или искусственным, в зависимости от того места, где будет установлено данное устройство.

Если датчик установить в жилом помещении, то это будет, например, сигнализация контроля определенной зоны в доме. Если же установку произвести на улице, то к срабатыванию устройства побудит либо наступление сумерек, либо в светлое время суток — пересечение рабочей зоны датчика посторонним движущимся объектом.

Схема работает очень просто. Пока на датчик PR попадает достаточно света, его электрическое сопротивление постоянному току очень мало, следовательно в цепи постоянного тока данного устройства при указанном напряжении питания (от 10 до 18 вольт) вместе с резистором R1 образован такой делитель напряжения, что на элементе PR падение напряжения настолько мало, что этого напряжения не хватит чтобы тиристор VS перешел в проводящее состояние.

Конденсатор C1 практически шунтирован элементом PR. Но как только световой поток значительно уменьшится или прервется, сопротивление чувствительного элемента PR тут же вернется к значению в несколько мегаом! В этот момент параметры делителя напряжения радикально изменятся, напряжение повысится, и от источника питания U через резистор R1 начнет активно заряжаться конденсатор C1.

Как только напряжение на конденсаторе C1 достигнет напряжения отпирания тиристора VS (в районе 1 вольта), он тут же перейдет в проводящее состояние и светодиод LED получит питание через ограничительный резистор R2.

Чтобы переключить датчик в исходное состояние достаточно замкнуть кнопку S (здесь может быть установлена кнопка без фиксации или микропереключатель), а затем отпустить ее — ток через тиристор прекратится, он снова будет «ожидать», пока датчик освещенности PR не окажется затемнен.

Принципиально вместо светодиода LED с ограничительным резистором R2 в схему можно установить слаботочное электромагнитное реле с током срабатывания в районе 20 мА и с подходящим напряжением питания. Очевидно, если напряжение питания сделать больше или меньше, то и включающееся при отпирании тиристора устройство также должно быть соответствующим, то есть рассчитанным на установленное на входе схемы напряжение.

Тиристор в принципе может быть любым из тех, что применяют в устройствах плавного пуска коллекторных двигателей или в диммерах, главное чтобы параметры тиристора по току и нарпяжению обеспечивали запас относительно параметров нагрузки.

Фотодатчик PR при необходимости можно составить из нескольких соединенных параллельно элементов, с тем чтобы повысить его чувствительность. Конденсатор С1 лучше выбрать пленочный. Конденсатор фильтра по питанию C2 – чем больше — тем лучше, однако при небольшой мощности потребителя, такого как светодиод или реле, достаточно и 100 мкФ. Питание схемы осуществляется от блока питания или от набора аккумуляторов.

Датчик освещенности с регулировкой чувствительности на базе операционного усилителя

Данная схема, в отличие от предыдущей, чуть-чуть усложнена. Сюда добавлен компаратор, включенный по схеме операционного усилителя с петлей положительной обратной связи, получаемой при помощи внедренного в схему резистора R4. Операционный усилитель DA с резистором R4 защищен таким образом от паразитных колебаний и самовозбуждения.

Постоянное питание 12 вольт подается на слаботочное реле, срабатывание которого наступает в момент снижения освещенности чувствительного элемента PR, что приводит к коммутации цепи исполнительного устройства. Чувствительность фотодатчика, построенного по данной схеме, настраивается регулировкой подстроечного резистора R3.

Для защиты транзистора VT от индуктивных выбросов с обмотки реле К (в момент резкого размыкания цепи транзистором VT), в схему включен защитный диод VD. Операционный усилитель может быть использован любой подходящий. А за подавление высокочастотных помех по питающему напряжению отвечает конденсатор C, емкости которого в 47 нФ вполне достаточно.

Итак, пока на чувствительный элемент PR датчика освещенности падает достаточное количество света, его сопротивление мало. Соответственно делитель напряжения, образованный элементами PR и R1 дает на входе №2 операционного усилителя (на неинвертирующем его входе) потенциал больший, чем на входе №3 (на инвертирующем входе операционного усилителя).

В таком состоянии на выходе операционного усилителя будет минимальный уровень напряжения и транзистор VT не откроется, так как напряжение (определяемое делителем на резисторах R5 и R6) и ток его базы (ограничиваемый резистором R5) находятся на уровне нуля. В такой ситуации обмотка реле К не получает питания.

Как только освещенность элемента PR окажется настолько слабой, что его сопротивление повысится до такой степени, что потенциал на входе №2 операционного усилителя окажется ниже потенциала на его входе №1, в этот момент на выходе ОУ появится напряжение высокого уровня, которое приведет к отпиранию транзистора VT и к питанию через него обмотки реле К, коммутирующего исполнительное устройство. Исполнительным устройством может выступать лампа, сирена, электрический замок и т.д.

Фотореле на 555 таймере

Для включения ночного освещения на территории приусадебного участка или возле подъезда, отлично подойдет это несложное устройство на базе популярной микросхемы 555.

Когда на чувствительный фоторезистор PR падает достаточное количество света, его сопротивление сильно снижено, так что через делитель напряжения на резисторе R1 и сопротивлении элемента PR, на базу транзистора VT поступает очень слабый ток, недостаточный для отпирания данного транзистора.

Если освещенность уменьшается, сопротивление PR возрастает, и напряжение и ток базы транзистора VT увеличиваются, что приводит в свою очередь к тому, что транзистор VT переходит в проводящее состояние. Обмотка реле К1 активируется и коммутирует тиристор VS анодом к плюсовой шине питания.

Таймер 555 запускается, и на выводе №3 данной микросхемы появляется напряжение 10,5 В. Данное напряжение способно питать обмотку маломощного реле К2 (с током потребления обмотки до 250 мА).

Реле К2 коммутирует нагрузку, например лампу системы освещения во дворе и т.п. Главное условие — чтобы реле К2 допускало пропускание через себя номинального тока нагрузки и при этом не перегревалось. При восходе солнца лампа погаснет (по принципу, аналогичному схеме №2)

Характеристики пассивных и активных элементов, приведенных на данных принципиальных схемах, подбираются исходя из величины напряжения и возможностей источника питания, а также в соответствии с параметрами нагрузки, включение и выключение которой призвана автоматизировать та или иная собираемая схема.

Ранее ЭлектроВести писали, что в Луцке (Волынская область) планируют обустроить 9 новых «умных» остановок общественного транспорта на солнечных панелях и с контейнерами для раздельного сбора мусора.

По материалам: electrik.info.

Подключение датчика освещенности (освещения). Фотоинструкция

Датчики освещенности (освещения), наряду с датчиками движения, позволяют создать автоматическую систему для управления освещением в помещениях или на улице. Ранее уже рассматривались основные функции датчиков освещенности, поэтому в этой статье рассмотрим процесс подключения датчика освещенности. В качестве датчика освещения будем использовать сумеречный выключатель Steinel серии NightMatic 2000, который можно подключать к сети 2209В напрямую, без использования дополнительных блоков питания.

Датчики освещения. Схемы подключения

Для начала приведем схему подключения датчика освещенности. Она аналогична схеме включения простого выключателя для управления светильником: по сути, датчик освещенности – это выключатель, который управляет включением и отключением светильника в зависимости от освещенности в помещении или на улице. Как и любой выключатель, датчик освещения включается в разрыв фазного провода, идущего к светильнику. Однако, в отличии от простых выключателей, датчик освещенности потребует еще и подключения нулевого проводника для питания сенсорного элемента датчика.

Для подключения применяемого датчика освещенности можно использовать две различные схемы подключения.

1 Подключение датчика освещенности через распределительную коробку. Такой способ подключения можно использовать при проведении ремонтных работ, когда имеется возможность установки дополнительной распределительной коробки для коммутации проводов, идущих к датчику освещенности и светильнику.

2 Схема подключения датчика освещенности с коммутацией проводов в датчике освещения. В случае, когда невозможно установить дополнительную распределительную коробку, датчик освещения подключают к светильнику напрямую: фазный, нулевой и защитный проводники подключаются от источника питания к датчику, а затем с соответствующих клемм датчика освещения поступают на светильник. Далее будем рассматривать подключение именно по этой схеме.

Для большей наглядности выполним подключение датчика освещения на стенде. Для этого закрепляем корпус датчика освещенности и патрон с лампой.

Проделав отверстия в корпусе датчика освещенности под провода, устанавливаем резиновые уплотнители. Стоит помнить, что при монтаже и подключении любого устройства гермоввод в корпусе должен располагаться внизу.

После этого можно приступать к подключению питающего напряжения к датчику освещения. Предварительно убедившись в отсутствии потенциала напряжения на концах жил кабеля, зачищаем каждую жилу на 10мм. Для подключения используем трехжильный кабель: фазный провод – коричневый; рабочий ноль – синий; земля – желто–зеленый.

Подготовив провода для подключения, просовываем кабель через резиновый уплотнитель к соответствующим клеммам датчика освещенности. Подключение осуществляем по следующей схеме: в клемму с маркировкой «L» – фазный провод; с маркировкой «N» – нулевой провод; защитный проводник – подводим в отдельно стоящую винтовую клемму.

После этого, предварительно подготовив проводники для подключения светильника, выполняем подключение по следующей схеме: в клемму с маркировкой «L» (со стрелкой) – фазный проводник; с маркировкой «N» (со стрелкой) – нулевой провод; защитный проводник – подключаем к клемме заземления на корпусе датчика.

Подключив датчик освещения можно приступать к подключению светильника (в нашем случае патрона с лампочкой). Для этого нам понадобятся фазный и нулевой проводники, идущие от датчика освещенности. Защитный проводник подключается к корпусу светильника, если он выполнен из токопроводящего материала.

Выполнив монтаж и подключение датчика освещенности к светильнику можно настроить датчик освещения с помощью регулятора на корпусе датчика.

Для проверки работы датчика освещенности достаточно закрыть рукой сенсорный элемент, расположенный на корпусе датчика.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V | Лучшие самоделки своими руками

Это пожалуй самый простой датчик освещённости для включения лампы на 220V в сумеречное время который мне удалось найти, применить его можно у себя во дворе или подъезде. Схема фотореле состоит всего из 3-х распространённых элементов. Спаять данную конструкцию сумеречного датчика сможет любой человек у которого есть паяльник, припой и флюс, даже нет необходимости для этого вытравливать плату.

Детали для датчика освещённости:

  • Симистор BT136-600E, купить на Aliexpress – http://ali.pub/3w39vz;
  • Фоторезистор GL5516 (на свету его сопротивление – 5-10 кОм, в полной темноте – 0,5 МОм) – http://ali.pub/3w3a3d;
  • Резистор на 330 кОм.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Как сделать датчик освещённости (фотореле) для лампы на 220V, процесс изготовления:

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Так как устройство очень простое то паять схему фотодатчика будем навесным монтажом. Сначала берём симистор BT136 (или BT137), лицевой стороной с маркировкой вверх. Впаиваем между второй и третьей его ногой резистор на 330 кОм.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Фоторезистор припаиваем между 1-й и 3-й ножкой симистора.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Берём сетевую вилку с проводом на 220V, один провод припаиваем к 1-й ножке симистора а второй провод будет идти ко второй ножке но в его разрыв будет подключен патрон для лампы.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

На фото ниже показана уже полностью собранная схема датчика освещённости для лампы 220V, как Вы можете видеть, что при свете в комнате лампа не светится.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Но стоит мне закрыть трубочкой фотодатчик как лампа сразу начинает зажигаться, что показывает, что данный сумеречный датчик работает отлично!

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

То же самое происходит когда выключить свет, лампа сразу начинает светить, устройство работает как с лампами накаливания так и светодиодными лампами, данную самоделку советую к повторению, так как она очень простая. Благодаря малому количеству деталей эту схему легко разместить в патроне для лампы, просверлив окошко под фоторезистор, чтобы датчик освещённости мог срабатывать при наступлении темноты и выключаться на рассвете.

Самый простой датчик освещённости для лампы на 220V

Датчик света своими руками на микросхеме (видео)

 Топовые комплектации ныне продаваемых автомобилей имеют в своем арсенале большой выбор всевозможных электронных опций. Все они направлены на то, чтобы обезопасить вождение и сделать его более комфортным. Не скажем о том, что большинство их них не заменимы, но иногда они все же могут облегчить наши каждодневные водительские будни. Так всевозможные датчики дождя и света способны включать в автоматическом режиме дворники или головной свет на машине. Датчик света, о котором мы хотим рассказать более подробно, может помочь водителю при проезде тоннелей или когда смеркается и свет пора бы уже включить. По принципу действия такой датчик срабатывает тогда, когда наступают условия недостаточной освещенности. Если у вас есть желание внедрить подобную функцию и в вашу машину, то мы расскажем о том, как это сделать.

Схема датчика света на машину

 Само собой управляющим элементом в схеме является фоторезистор, то есть радиодеталь, которая изменяет свое сопротивление в зависимости от освещенности. Также в схему входит счетчик NE555, который в данном случае используется немного не по классическому применению. А вот силовой блок схемы реализован на транзисторе и реле, что в конечном счете и коммутирует питание на включение фар. А теперь об этом всем более подробно. Итак, взглянем на схему…

По сути NE555 генерирует логический ноль или единицу на своем выходе, ножке 3. Это зависит от того, что подается на вход микросхемы, ножку 4. Как только напряжение достигает определенного уровня на входе, то на выходе появляется логическая единица. Вы спросите почему нельзя было применить вместо микросхемы транзистор и подавать сигнал на его базу? Здесь все просто! Цифровая логика, а вернее выход с микросхемы меняется сразу и на всю величину, то есть это не аналоговый элемент. А в итоге срабатывание всей схемы будет четким. Сработало или не сработало, без возможных нарастаний сигнала и неустойчивой работы.  Именно эти преимущества все же заставляют применять здесь микросхему. Далее с выхода микросхемы (ножка 3), сигнал поступает уже на транзистор.  По сути в купе с реле, это силовая часть схемы. Как только транзистор открывается от потенциала на базе, через эмиттер -коллектор начинает протекать ток. Именно он и заставляет срабатывать реле. Само собой реле и включает фары. Если говорить об особенностях схемы, то внимание стоит обратить на фоторезистор, ведь именно от него будет зависеть сопротивление, а значит и порог срабатывания всей схемы. В нашем случае это фоторезистор 5516 с минимальным сопротивлением порядка 1500 Ом. Последовательно фоторезистору можно поставить подстрочный резистор,  скажем на 1 кОм. Однако схема срабатывает в комфортном диапазоне освещенности для глаз, как нам кажется. Также для экономичности стоит установить максимально возможную величину сопротивления для резистора от ножки 3 до базы транзистора.   Если у вас будет время, то проиграйтесь с этим резистором, дабы защитить микросхему от высоких токов проходящих через нее и уменьшить энергопотребление всей схемы.
 Что касается светодиода и сопротивления, то  фактически это визуальный индикатор того, что фары включились от вашего датчика света. Кроме того, светодиод помогает сгладить индукционный ток на реле, тем самым спасая от него как катушку реле, так и транзистор.

Как подключать датчик света на машине

Теперь пару слов о подключении. Фоторезистор необходимо установить на панель приборов под основание лобового стекла. То есть туда, где прямые солнечные лучи смогут попадать на него. Саму схему лучше подключить параллельно выключателю, который включает фары или противотуманные фары. То есть контакты реле должны коммутировать включение света параллельно подрулевому выключателю. Если вы захотите отключить работу датчика света, то можно поставить еще один тумблер на питание этой схемы. Тогда в любой момент и легко вы можете просто отключить такой датчик света.

Подводя итог…

Как видите, схема довольно простая и понятная. Надежность ее тоже очень высока. Если все смонтировать правильно и без ошибок, то настройка совсем будет не нужна или будет минимальна. Ну а на счет функциональности мы уже говорили. Это вполне жизненный вариант, как машине можно добавить опцию «датчик света».

Видео о датчике света своими руками

Где применяют датчик освещенности. — Блог B. E. G.

В системах управления освещением важно учитывать количество естественного света, поэтому датчик освещенности здесь – обязательный элемент. Называть его можно по-разному – сумеречным выключателем, фотореле или фотодатчиком – суть при этом не изменится.

Датчик определит уровень освещенности и, если он не соответствует заданному порогу, сенсор даст команду исполнительным элементам на включение или выключение нагрузки.

Датчики освещенности устанавливают для освещения тротуаров, автодорог, подъездов жилых домов, витрин магазинов и рекламных конструкций.

Сумеречное реле в системах освещения решает две проблемы: включает освещение, когда естественного света уже недостаточно, и вовремя выключает свет утром. Это позволяет уменьшить затраты на электроэнергию.

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.

Фасадное и ландшафтное освещение

Даже в небольшом населенном пункте есть свои достопримечательности. Здания, мосты, памятники, площади, скверы, парки и фонтаны – это «лицо» города. И в темное время суток его необходимо освещать.

Правильно и со вкусом оформленное освещение подчеркнет лучшие стороны сооружения
и оставит в тени его недостатки. Красиво освещенный вечерний город может выглядеть даже лучше, чем днем.

Если сооружения закроют сумерки, и они не порадуют ни жителей, ни гостей города – это большой минус. Плохо также, если освещение есть, но его включают или выключают не вовремя. Электроэнергия сгорает впустую.

На современных виллах, коттеджах и дачах, кроме тропинки от калитки к дому, также найдется немало мест для освещения. Грамотно реализованная автоматическая система фасадного
и ландшафтного освещения с применением уличных датчиков не только оригинально, но и экономно осветит все необходимые участки.

В системах автоматизации наружного освещения в качестве основного управляющего элемента иногда используют таймеры. Владелец выставляет интервалы и в нужное время утром свет выключается, а вечером – включается.

Из-за постоянно меняющейся продолжительности дня, настройки таймера часто придется дорабатывать. Гораздо удобнее использовать фотореле. Оно будет «наблюдать» за естественным светом, и настроить датчик освещенности придется лишь один раз. Такая система в любое время года включит и выключит освещение тогда, когда это действительно необходимо.

В целях экономии в масштабах города используют комбинированную систему с применением фотодатчика и таймера. Нужно разделить сутки на четыре части: утро, день, вечер и ночь.
В утреннее и вечернее время включать полное освещение, а в ночное — только дежурное.

Для этого подойдут и комбинированные модели датчиков с пультом управления и встроенным календарем, например, CdS-T.

В большинстве случаев полное освещение необходимо только тогда, когда в освещаемой зоне есть люди. Следовательно, важно знать и уровень освещенности, и наличие людей в зоне наблюдения. Поэтому часто датчики уровня освещенности объединяются в одном корпусе
с датчиками движения или датчиками присутствия.

В ассортименте продукции компании B.E.G. есть все необходимые датчики и дополнительное оборудование для реализации самых сложных проектов.

Компания B.E.G. имеет богатый опыт разработки и внедрения систем управления освещением различной сложности. Обращайтесь к нам, специалисты ответят на все вопросы. Мы разработаем и реализуем проект с учетом пожеланий. Компания B.E.G. предоставляет ряд бесплатных услуг.

Пишите или звоните в удобное для вас время и не забывайте подписываться на наш блог, чтобы не пропускать полезные материалы про автоматизацию освещения.

comments powered by HyperComments

Датчик освещенности | intelar.ru

Датчики постоянной освещенности К2110 / К2111 предназначены для поддержания заданного уровня освещенности в помещении путем регулирования мощности искусственного освещения в зависимости от уровня естественного света, проникающего в помещение через окна. Датчики работают только с электронными диммируемыми ЭПРА стандарта 1-10В люминесцентных ламп или светодиодных светильников.

Датчик освещенности К2110 — только регулирование Датчик К2111 — регулирование и отключение от сети 220В

Регулирование происходит путем изменения выходного управляющего напряжения в пределах 1-10В. Если уровня естественного света достаточно для обеспечения заданной установщиком освещенности в рабочей зоне помещения (как правило на уровне рабочего стола) и искусственный свет не нужен – управляющее напряжение датчика плавно снижается до уровня 1В. В этом случае управляемые датчиком светильники работают в режиме 2-5% от номинального светового потока, потребляя при этом в среднем в 6 раз меньше электроэнергии (люминесцентные светильники) или в 12 раз меньше (светодиодные светильники) . Например, пара светильников К22-158У2 в режиме 100% мощности потребляет 108 Вт, в режиме минимальной мощности — 16,4Вт, т.е всего 8,2Вт на один светильник! Светодиодный светильник для подвесного потолка — соответственно 28Вт и 2,3 Вт!

Если естественного света недостаточно, то датчик К2110 “добавит” необходимое количество искусственного света, чтобы обеспечить заданный уровень освещенности в рабочей зоне. Выходное напряжение датчика в режиме регулирования изменяется в пределах от 1В (режим минимальной мощности) до 10В (режим максимальной мощности).

К одному датчику освещенности можно подключить от 50 до 100 шт светильников по входу управления 1-10В. Это количество зависит от конструкции входа 1-10В ЭПРА или LED-драйвера, а точнее, от их энергопотребления. Например, стандартных ЭПРА люминесцентных ламп можно подключить около 50 шт, а LED-драйверов MeanWell — 85 шт.

Рис 1. Схема управления диммируемыми балластами (ЭПРА) при помощи датчика освещенности К2110

Датчик устанавливается на потолок. Чувствительный элемент должен быть направлен вниз.

Датчик имеет подстроечный резистор, с помощью которого можно задавать уровень освещенности в помещении. Эту освещенность датчик поддерживает, увеличивая или уменьшая долю искусственного света в помещении.

Подключив вольтметр параллельно выходу 1-10В датчика можно в режиме реального времени наблюдать направление изменения и величину управляющего сигнала в диапазоне от 1 до 10В.

_

Модификации датчиков освещенности:

— К2110 – только управление световым потоком (мощностью) без отключения нагрузки, питание – от подключенных к нему балластов, т.е внешнего источника питания не требуется. Габаритные размеры: 35х35х20 мм.

— К2111 – управление световым потоком и автоматическое отключение нагрузки (светильников) от сети 220В встроенным реле 250В 10А при уровне управляющего напряжения 1В, т.е когда заданную освещенность можно поддерживать исключительно за счет естественного света. Напряжение питания датчиков: 24V AC/DC (модификация К2111-24) или 12V DC (модификация К2111-12). Габаритные размеры: 48х35х20 мм.

Рис 2. Схема управления диммируемыми балластами (ЭПРА) при помощи датчика освещенности К2111-24 с автоматическим отключением от сети при достаточном уровне естественного солнечного света

с

Рис 3. Пример использования датчиков К2110/К2111 при освещении школьных классов (люминесцентные светильники с лампами серии Т5 К22-135У2 1х35Вт). Удельная потребляемая мощность данного решения — 6,5 Вт/кв.м при 400 лк для стандартного класса площадью 51 кв.м или 1,62 Вт/кв.м/100 лк!!!

На этих фотографиях наглядно видно, как в солнечный день работают датчики К2110: светильники, расположенные у окон работают в режиме минимальной мощности (5% от номинального значения). Второй и третий ряды светильников также работают в экономичных режимах (примерно 20% и 60% от номинальной мощности соответственно). В этом помещении в обычные светильники 4х18Вт при реконструкции были установлены диммируемые ЭПРА TF8418ETD. Напомним, что в режиме минимальной мощности люминесцентные светильники потребляют в 4-6 раз меньше электроэнергии!

НА ЧТО НЕОБХОДИМО ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ ПРИ ВЫБОРЕ ДАТЧИКОВ ОСВЕЩЕННОСТИ

1. Если датчик имеет механическую шторку для закрывания фотоэлемента, знайте, что это примитивный датчик, который состоит из обычного фоторезистора. Его параметры сильно зависят от количества управляемых им светильников (обычно до 5 шт) и уровень управляющего напряжения редко опускается ниже 5В. Т.е фактически это датчик не 1-10В, а 5-10В и, соответственно, он выполняет регулирование в ограниченном диапазоне от 100 до 50% светового потока. Помимо этого, фоторезисторы подвержены быстрой деградации и через 1-2 года параметры регулирования ухудшатся.

2. Если механической шторки нет, значит датчик электронный и это правильно. Обратите внимание на фактический диапазон регулирования. Наши датчики К2110 / К2111 в состоянии снижать управляющее напряжение до 1,1В, т.е полный диапазон регулирования 1,1 — 10В. Это, вероятно, один из лучших показателей в классе, а значит датчики будут больше экономить энергии, например, в солнечный день.

3. Сравнивайте цены датчиков корректно. Датчики с механической шторкой могут стоить дешевле 1000 руб, но и энергии они сэкономят значительно меньше, чем профессиональные электронные. Сравнивать по цене наши датчики можно, например, с DIM MICO от Osram. Разница будет ощутимой! У датчиков К2111 аналоги на рынке отсутствуют!

КАК ИСПРАВИТЬ ОШИБКИ СВЕТОТЕХНИКОВ, ЕСЛИ ОСВЕЩЕННОСТЬ В ПОМЕЩЕНИИ ОКАЗАЛАСЬ ЗНАЧИТЕЛЬНО ВЫШЕ ТРЕБУЕМОЙ

Иногда бывают случаи, когда из-за просчетов в выборе светильников освещенность в помещении оказывается значительно выше требуемой, например, 700 лк вместо 400 лк. Датчик освещенности К2110 рассчитан на регулирование от “нормы” и вниз и иногда не может полностью убрать излишек освещенности с помощью встроенного регулятора.

В этом случае проблему можно решить установкой параллельно выходу 1-10В датчика дополнительного подстроечного резистора расчетным сопротивлением R = 100 кОм / n, где n — количество ЭПРА или LED-драйверов в цепи управления одного датчика. Например, датчик управляет драйверами светильников в количестве 5 шт.

100/5 = 20 кОм. Выбираем любой подстроечный резистор близким по номиналу, например, 24 кОм или 30 кОм. Подключив резистор к линии 1-10В, в темное время суток вращением рукоятки настраиваем на уровне стола освещенность 400 лк. Всё! Теперь датчик К2110 будет регулировать освещенность от установленного значения вниз.

Рис 4.Подключение дополнительного резистора в линию 1-10В для устранения избыточной освещенности

Если перед вами поставлена задача управлять светильниками не только по освещенности, но и по движению, можно применить следующую схему:

Рис 5.

Схема управления освещением по освещенности и по движению

В помещениях с окнами при наличии движения светильники будут повышать мощность не на 100%, а на величину, требуемую для поддержания заданной датчиком К2110 освещенности. Подробнее о модулях К2010…

Посмотреть видео о работе датчика К2110 можно на главной странице сайта!

Скачать “Техническое решение по автоматизации систем общего освещения помещений с длительным пребыванием людей”

Данное оборудование находится в “Перечне инновационной, высокотехнологичной продукции и технологий” в системе закупок г. Москвы (продукция нашей компании выделена желтым фоном)

СКАЧАТЬ ПАСПОРТ И ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗДЕЛИЯ МОЖНО ЗДЕСЬ!

Защищено патентами РФ!

делаем датчик света своими руками, простое фотореле для уличного освещения и сумеречный выключатель

Один из важных компонентов автоматики в наружном освещении, наравне с детекторами движения (ДД) и таймерами, это фотореле (или световое реле, сумеречный выключатель, фотодатчик). Предназначением этого устройства является включение наружного освещения и не только, при приходе темноты, без вмешательства человека.

За счет ускорения темпов технического прогресса и промышленных объемов производства сегодня цена светового реле не «кусается». В этой публикации мы рассмотрим устройство фотореле и особенности его подключения, кроме того, вы узнаете, как изготовить световое реле собственными руками.

Сфера использования

В большинстве своем световое реле предназначается для включения и отключения уличного освещения в автоматическом режиме. Имеются и иные возможности использования, в частности, посредством светового реле можно отрегулировать запуск водяного насоса фонтана с утра, а остановку под вечер. Сфера использования светоуправляемых приборов чрезвычайно обширна, они позволят решать самые разные вопросы, не только сопряженные с освещением.

Логично использование сумеречного выключателя для управления осветительным оборудованием в общественных местах, парках, торговых и промплощадках, на автопарковках, дорогах.

Устройство не позабудет включить освещение в вечернее время и выключить поутру без вмешательства человека. Система на 100% самостоятельна.

В частном домовладении также применяют автоматическое освещение, но здесь существенную роль играет цена на электрическую энергию. Отнюдь не всегда необходимо, чтобы осветительные приборы во дворе светили целую ночь, тратя недешевое электричество.

Как правило, требуется, чтобы освещение включалось с приходом темноты на протяжении определенного времени, а затем выключалось. Или же освещение включается исключительно в темное время суток на непродолжительный отрезок времени при присутствии людей в освещаемой области, например, около отхожего места, автогаража. В подобных ситуациях актуальны устройства, оборудованные вспомогательными приборами в виде ДД либо таймера.

Разновидности устройств

С учетом предназначения и исполняемых обязанностей прибор регулировки света подразделяется на несколько ключевых типов.

С интегрированным фотоэлементом (датчиком освещенности)

Нередко подобные устройства консолидированы в общий узел с управляемым осветительным прибором и предназначаются для монтажа на улице. Наделены высокой степенью влаго-, пылезащиты, не меньше IP44.

Функционируют исключительно с тем прибором, в который интегрированы.

С выносным детектором освещенности

Электронный узел монтируется в шкаф, щиток либо устанавливается в ином огражденном от влияния неблагоприятных условий погоды месте, в связи с этим требования к уровню защиты оболочки IP понижены, хватает IP20. Датчик освещенности монтируется снаружи и соединяется посредством электропроводов с электронным узлом. Требования к IP датчику освещенности аналогичны уличному исполнению, не меньше IP44.

Разнесенная структура дает возможность формировать щиты автоматизации и управления уличным освещением, где сумеречный выключатель – это один из элементов комбинированной, многоуровневой схемы.

При подсоединении электроконтактов светового реле к электромагнитному аппарату либо мощному внешнему реле открывается возможность осуществлять управление нагрузкой большой мощности, в частности, в случае управления приборами освещения автопарковки, супермаркета или автомобильной дороги.

На разные уровни напряжения

Электропитание сумеречного выключателя может быть рассчитано на разные напряжения тока, 12, 24, 220, 380 Вольт. Имеются модификации с довольно обширным спектром питающих напряжений от 12 до 264 В. Образцы на невысокое напряжение 12 и 24 В могут функционировать в схемах с использованием других источников электрической энергии, солнечных батарей, ветроэлектрических установок с аккумуляторным сопровождением.

Видов устройств управления светом достаточно много. В числе их имеются как обыкновенные, с опцией включения/отключения, так и профессиональные. Профессиональные отличаются расширенным набором функций (встраиваемые таймеры, календарь событий, возможность управлять дежурным и основным освещением).

С целью упрощения настройки и контроля за функционированием системы приборы оборудованы экраном. Наличие энергетически независимой памяти позволяет запоминать установленные настройки.

Структура сумеречного выключателя

Ключевым компонентом светового реле является фотодетектор, в электросхемах могут использоваться транзисторы, диоды, фотосопротивление (фоторезистор), фотоэлементы. При перемене величины светового потока, падающего на фотоэлектрический элемент, меняются его характеристики, такие как электросопротивление резистора, перемена состояния электронно-дырочного перехода в полупроводниковых триодах и диодах, а также перемена напряжения на контактах фотоэлемента.

Затем сигнал обнаруживается усилителем и устройством сравнения (компаратором – в его роли можно задействовать операционный усилитель типа К140УД6, К140УД7 либо аналогичные) и осуществляется переключение двухтактного эмиттерного повторителя, переключая или отключая нагрузку.

В роли выходных элементов управления применяют реле или симметричный триодный тиристор. При подсоединении светового реле нужно ознакомиться с практическим руководством, особенно предельной мощностью выходного узла, уделить внимание виду лампочек освещения (диодные лампы, газоразрядные, накаливания).

Необходимо знать, что фотореле с тиристорным выходом не может функционировать с энергосберегающими лампочками, не предназначенными для этого, и монтируются в регулятор мощности лучистой энергии лампы. Этот аспект нужно принимать во внимание, чтобы не остаться со ставшими неработоспособными световым реле и лампочкой. Теперь разберем пару схем для сборки светового реле в домашних условиях своими силами.

Самостоятельная сборка

Исходя из того, какой вид светового реле вы избрали, будет определяться и схема его изготовления. Сейчас мы рассмотрим простую схему, по которой можно будет без каких-либо затруднений смонтировать прибор своими руками. В собственной основе фотореле имеет микросхему КР1182ПМ1. Если на улице светло, фоторезистор (фотодиод) VT1 засвечен. Протекающий через его p-n переход электроток закрывает внутри фазового регулятора симисторы. Вследствие этого симистор VS1 окажется закрыт, а лампочка EL1 не станет светиться.

Как только подходит вечер, происходит понижение освещенности фотодиода VT1. Вследствие этого уменьшается и электроток, проходящий через p-n переход. Это влечет за собой то, что в микросхеме открываются транзисторы. Они, как правило, содействуют открыванию симистора VS1 и включению лампочки.

Лишь потому, что схема изготовления подобного датчика не имеет пороговых компонентов, включение лампочки и ее отключение осуществляется размеренно. Помимо этого, большая чувствительность сумеречного выключателя дает возможность включаться осветительному прибору на всю силу исключительно при приходе глубоких сумерек.

Дабы уменьшить помехи в деятельности самодельного устройства, в схему необходимо добавить катушку индуктивности L1 и конденсатор C4.

В роли конденсатора нужно брать К73-16 либо К73-17 с напряжением не меньше 400 В. Равным образом можно применять конденсаторы К50-35. На теплоотвод с поверхностной платформой в 300 см2 нужно инсталлировать симистор VS1. Катушку индуктивности делаем из 2 склеенных ферритовых фильтров К38×24×7 (можете взять модель М2000НМ). Обмотку накручиваем в один слой, который должен состоять из 70 витков проволоки ПЭВ-2 с сечением в 0,82 миллиметра.

Грамотно собранное световое реле не имеет нужды в отладке. При возникновении потребности увеличить чувствительность в схему следует добавить еще один фотодиод. При его отсутствии можно сделать из старого транзистора МП 39 либо МП 42 – срезать у него оболочку напротив коллектора. При отладке непременно соблюдайте меры предосторожности, поскольку все элементы прибора будут пребывать под напряжением.

Второй метод сборки

Имеется и несколько иной метод. Тут сборка осуществляется на основе полупроводникового встроенного устройства Q6004LT (квадрак). В такой версии вам потребуются:

  • устройство Q6004LT;
  • фотодиод;
  • обыкновенный резистор.

Собранный прибор будет питаться от электросети в 220 В. Принцип действия этой схемы такой.

  • Свет создает на фотодатчике небольшое сопротивление. Одновременно на управляющем электроде устройства Q6004LT будет пребывать маленькое напряжение.
  • Квадрак останется закрытым. Вследствие чего сквозь него электроток проходить не будет.
  • Когда светосила уменьшится, на фотодиоде увеличится сопротивление, что будет способствовать резкой смене напряжения, подающегося на тринистор.
  • Повышение амплитудного значения напряжения до метки в 40 В влечет за собой открытие симистора. По цепи побежит ток, в итоге включится освещение.

Чтобы произвести настройки этой схемы, нужно использовать резистор. Его изначальное сопротивление должно быть 47 кОм, но сила сопротивления должна выбираться с учетом типа задействованного в электросхеме фотодиода. В роли фотодатчика можно применять следующие компоненты: СФ3-1, ФСК-7 либо ФСК-Г1.

Использование мощного устройства Q6004LT позволяет подсоединить к самодельному прибору нагрузку мощностью до 500 Вт. А применение в схеме вспомогательного теплоотвода даст возможность повысить мощность до 750 Вт. В будущем возможно использование квадрака, обладающего рабочими токами 6, 8, 10 либо 15 А.

Основные достоинства такой схемы сборки – это минимальное количество элементов, нет блока питания и возможность увеличения мощности. Вследствие этого сборка данного прибора в домашних условиях пройдет довольно скоро и без затруднений, даже когда этим займется новичок.

О том, как собрать фотореле своими руками, смотрите далее.

Простая схема датчика внешней освещенности

Окружающий свет все чаще рассматривается как источник энергии для питания мониторов сердцебиения, сантехники, удаленных датчиков погоды и других маломощных устройств. В основе системы сбора энергии лежит способность точного измерения внешнего освещения. Эта идея дизайна описывает простую и экономичную схему, которая обеспечивает напряжение, пропорциональное интенсивности окружающего света.

Датчик представляет собой светозависимый резистор (LDR) — фоторезистор модели 276-1657 от RadioShack, сопротивление которого зависит от интенсивности окружающего света, как показано на рисунке 1. Его сопротивление уменьшается от миллионов ом в темноте до нескольких сотен ом при ярком свете. Способный обнаруживать большие или малые колебания уровня освещенности, он может различать одну или две лампочки, прямой солнечный свет, полную темноту или что-то среднее между ними. Каждое приложение требует соответствующей схемы и физической настройки, а также может потребоваться некоторая калибровка для точного сценария освещения. Датчик можно смонтировать в прозрачном водонепроницаемом корпусе и, таким образом, использовать в любой сфере деятельности при любых погодных условиях.

Рисунок 1. Сопротивление датчика в зависимости от интенсивности света. Рисунок 2. Простая схема измерения силы света.

Схема, показанная на рисунке 2, обеспечивает выходное напряжение, которое зависит как от входного напряжения, так и от интенсивности света, при этом фоторезистор служит в качестве резистора усиления для инструментального усилителя AD8226 (in-amp). Передаточная функция AD8226:

Где G — коэффициент усиления схемы, V IN+ и V IN– — напряжения на положительном и отрицательном входах соответственно, а V REF — напряжение на выводе REF. Если отрицательный вход и вывод REF заземлены, а V IN+ подается на положительный вход, коэффициент усиления равен:

.

или

Когда значение LDR известно, его можно перевести в уровень освещенности. Таким образом, задача становится задачей мониторинга выхода усилителя при известном приложенном входном напряжении. В IN + может быть переменным напряжением, постоянным напряжением или масштабированной версией источника питания. Обратите внимание, что точность усиления зависит от точности двух тонкопленочных резисторов с внутренней подстройкой.

Эта схема предлагает экономичный способ измерения окружающего освещения путем преобразования сопротивления фоторезистора в напряжение, которое можно измерить в удаленном месте. AD8226 был выбран благодаря широкому рабочему диапазону напряжения питания (от 2,7 В до 36 В), низкому току потребления (менее 500 мкА во всем диапазоне напряжения питания), выходному сигналу от шины к шине и функциональной полноте. Схема может работать с любым резистором усиления от нескольких Ом до бесконечности. Поскольку инструментальные усилители становятся менее дорогими, их улучшенные характеристики делают их идеальной заменой операционным усилителям.

На рис. 3 показана типичная характеристика этой схемы при использовании синусоидального сигнала 100 мВ от пика до пика с частотой 900 Гц в виде V IN+ . Светлые и темные значения LDR составляют ~840 Ом и ~5500 Ом. Эти значения сопротивления можно перевести в уровни освещенности с помощью калибровки LDR.

Рис. 3. Работа схемы в помещении со светлыми и темными условиями окружающей среды.

Сборка цепей датчика освещенности

Фототранзисторы — распространенный тип аналоговых датчиков освещенности, который может помочь автоматически включить свет на крыльце ночью.Думайте о фототранзисторе как об управляемом светом токовом вентиле. Когда свет падает на основание устройства (B), больший ток проходит через вывод коллектора (C) и вытекает через вывод эмиттера (E).

Теперь пришло время построить и протестировать две схемы фототранзистора, чтобы дать вашему фототранзистору ActivityBot «глаза». Оставьте цепь пьезодинамика на месте.

 

  • (2) Фототранзистор (#350-00029)
  • (2) Конденсатор 0,01 мкФ (маркировка 103)
  • (2) Резистор 220 Ом (красный-красный-коричневый)

 

Соберите схемы датчика освещенности, показанные ниже.

  • Убедитесь, что более короткие выводы фототранзистора и плоские точки подключены к земле, как показано на схеме ниже.
  • Используйте конденсаторы 0,01 мкФ с маркировкой «103». Конденсаторы в вашем наборе ActivityBot неполярные; неважно, как вы их подключите.
  • Направьте фототранзисторы вверх и наружу, примерно на 90° друг от друга и примерно на 45° от вертикали.

* Резисторы P14/P15 необходимы только для комплектов ActivityBot с внешними кодировщиками (#32500).

Этот тест будет отображать необработанные показания датчика освещенности в окне терминала. Вам понадобится фонарик или лампа, которая ярче, чем общий уровень освещенности в комнате.

Схемы фототранзисторов предназначены для работы в помещении с флуоресцентным освещением или лампами накаливания. Обязательно избегайте попадания прямых солнечных лучей и прямых галогенных ламп; они заливают фототранзисторы слишком большим количеством инфракрасного света.

  • В зоне робототехники закройте жалюзи, чтобы не допустить попадания прямых солнечных лучей, и направьте все галогенные лампы вверх, чтобы свет отражался от потолка.
  • Войдите в свою учетную запись BlocklyProp и создайте новый проект.
  • Создайте проект Test ActivityBot Light Sensors, см. выше.
  • Переведите выключатель питания на игровой доске в положение 1.
  • Нажмите кнопку «Выполнить один раз».
  • Держите руку над одним фототранзистором, а затем над другим, наблюдая за изменением значений в Терминале.

Приведенные выше значения были получены в помещении с верхним флуоресцентным освещением. Обратите внимание, как закрытие левого фототранзистора приводит к увеличению измерения lightLeft.

Несовпадающие измерения  
Маловероятно, что ваши два измерения фототранзистора будут точно совпадать. Каждый датчик будет немного отличаться, что является естественной частью производственного процесса, а уровни яркости редко бывают точными в любой среде. Однако, если один дает измерение примерно в 100 раз больше, чем другой, при воздействии того же уровня света, этот фототранзистор, вероятно, подключен наоборот.В этом случае проверьте свою схему и повторите попытку.

 

Взгляните на принципиальную схему P9. Думайте о конденсаторе 0,01 мкФ в цепи как о крошечной батарее, а о фототранзисторе — как о токовой лампе, управляемой светом.

Первый блок в бесконечном цикле повторения — установка на PIN 9 высокого уровня. Этот блок подает ток на конденсаторную батарею, для зарядки которой требуется только пауза 1 (мс). Сразу после этого вывод 9 разряда блока RC меняет вывод P9 ввода-вывода с высокого уровня на вход. В качестве входа P9 переключится с восприятия высокого сигнала на низкий сигнал, когда конденсаторная батарея разряжает свой ток через клапан фототранзистора. Пропеллер измеряет, сколько времени требуется для этого логического перехода, а блок RC сохраняет это время разряда в блоке переменных lightLeft.

Следующие три блока в цикле повторения навсегда проходят тот же процесс со схемой фототранзистора P5 и сохраняют другое измерение времени разряда в переменной lightRight.

Когда на фототранзистор падает яркий свет, его клапан широко открыт, и ток протекает через него очень быстро, поэтому измеренное время разряда мало. Когда фототранзистор закрыт, его клапан открывается лишь немного, и ток будет стекать медленнее, что приводит к более высокому значению времени разряда. Остальные блоки в цикле отображают время разряда обеих переменных в Терминале. Снимок экрана терминала выше был сделан, когда левый фототранзистор был закрыт, поэтому значение lightLeft больше, чем значение lightRight.

 


QT — сокращение от Charge Transfer: В этом упражнении каждый фоторезистор используется в цепи переноса заряда или QT. Эта схема позволяет роботу воспринимать гораздо более широкий диапазон уровней освещенности, чем схема аналого-цифрового преобразования, которую вы обычно видите с этим датчиком. Эта схема QT представляет собой простой вариант для использования различных аналоговых датчиков с цифровым выводом ввода-вывода.

Видимый и невидимый свет: Свет распространяется волнами настолько малыми, что расстояние между соседними пиками измеряется в нанометрах (нм), что составляет миллиардные доли метра.На рисунке ниже показаны длины волн для цветов света, с которыми мы знакомы, а также для некоторых цветов, которые человеческий глаз не может обнаружить, таких как ультрафиолетовый и инфракрасный. Фототранзистор в вашем комплекте ActivityBot обнаруживает видимый свет, но наиболее чувствителен к длинам волн 850 нм, что находится в инфракрасном диапазоне.


Просто ради интереса посмотрим, может ли фототранзистор различать цвета.

  • Увеличьте график цветовых длин волн выше.
  • Поднесите робота к экрану, поместив один фототранзистор очень близко к цветной полосе.
  • Какой цвет дает самое высокое значение? Какие цвета дают самые низкие?

По вашим наблюдениям, можно ли использовать в качестве датчика цвета только прозрачный фототранзистор, подобный этому? Почему или почему нет?

 

Схема датчика света и детектора темноты с использованием LDR и транзистора

Учебное пособие о том, как сделать схему датчика освещенности / детектора темноты на макетной плате с использованием LDR и транзистора. Эту схему можно использовать для автоматического управления и включения-выключения освещения или любых нагрузок в зависимости от яркости окружающего освещения, добавив реле на выходе.Чувствительность, также известная как яркость, при которой схема включает нагрузку, также можно регулировать с помощью потенциометра. Посмотрите видео выше для получения подробных пошаговых инструкций о том, как построить эту схему. Объяснение того, как работает схема, также включено в видео.

[Схемы цепи датчика освещенности и датчика темноты приведены в конце этой статьи]

Требуемые компоненты:

  1. 1 LDR (светозависимый резистор или фоторезистор)
  2. 1 npn транзистор (я использовал BC547)
  3. Резисторы: 470R, 1K (для датчика освещенности), 47K (для датчика темноты)
  4. Потенциометр (только если вам нужна регулируемая чувствительность): 10K (для датчика освещенности), 100K (для датчика темноты)
  5. Макет
  6. Источник питания: (3-12) В
  7. Несколько разъемов для макетной платы

Объяснение работы схемы:

[Посмотрите видео в начале этого сообщения для лучшего визуального понимания]

Чувствительным компонентом в этой схеме является LDR (сокращенно от Light Dependent Resistor или Photo-Resistor).Сопротивление LDR зависит от интенсивности или яркости падающего на него света и имеет обратно пропорциональную зависимость. Это означает, что при увеличении интенсивности света сопротивление LDR уменьшается, и наоборот.

Вы можете визуально наблюдать этот эффект, подключив LDR последовательно со светодиодом и включив питание схемы. Теперь, если вы уменьшите яркость окружающего света, сопротивление LDR увеличится, что приведет к меньшему току, протекающему по цепи (помните: чем больше сопротивление, тем меньше ток), и поэтому вы заметите, что яркость светодиода уменьшается.Прямо противоположное происходит, когда вы увеличиваете яркость окружающего света.

Хотя эту схему последовательного соединения LDR и светодиода проще всего изготовить, у нее есть некоторые ограничения. Вот некоторые из них: вы не можете контролировать яркость, при которой светодиод точно включается или выключается. Кроме того, практически мы хотели бы, чтобы светодиод включался, когда темно, и выключался, когда света достаточно. Максимальная нагрузка, которую может выдержать схема, также ограничена. Вот по этим причинам мы и переходим к более функциональной схеме с использованием транзистора.

[Посмотрите на электрическую схему ниже]

Некоторые основы работы с транзисторами. Для npn-транзистора эмиттер и коллектор имеют n-переход, а база — p-переход. Чтобы транзистор включился или пропустил ток от коллектора к эмиттеру, напряжение на базе должно быть выше определенного порогового напряжения.

Мы использовали резистор, включенный последовательно с LDR (по сути, делитель напряжения), чтобы преобразовать изменение сопротивления LDR в изменение напряжения.Это изменение напряжения в общей точке между LDR и резистором используется для запуска транзистора путем подключения его к базе транзистора.

В цепи датчика освещенности (первая диаграмма) при увеличении яркости света сопротивление LDR уменьшается, и поэтому напряжение на базе транзистора увеличивается (поскольку, если сопротивление LDR уменьшается, падение напряжения (разрыв) на LDR в сторону положительного сторона уменьшается). Как только это напряжение превысит требуемое пороговое напряжение на базе, загорится светодиод. Теперь вы можете визуализировать, что происходит, когда вы уменьшаете яркость окружающего света.

В цепи датчика темноты (вторая диаграмма), когда сопротивление LDR уменьшается при увеличении интенсивности света. Таким образом, напряжение на базе транзистора увеличивается, когда яркость света уменьшается, и как только оно превышает минимальное пороговое напряжение, требуемое на базе транзистора, включается светодиод.

Принципиальная схема:


[Инструкция по доработке схемы под регулируемую чувствительность есть в видео]

Если у вас есть какие-либо вопросы, разместите их на странице этого проекта на YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=rhySv8ePwyM

MakingaLight / Dark Sensor

MakingaLight / Dark Sensor

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ИНДЕКСНУЮ СТРАНИЦУ


ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДАТЧИКА СВЕТА / ТЕМНИ

В. Райан
2005 — 2019

 

PDF-ФАЙЛ
НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПЕЧАТЬ РАБОЧЕГО ТАБЛИЦА НА ОСНОВЕ
НА УПРАЖНЕНИИ НИЖЕ

Напротив — простой датчик света/темноты. Это может быть связано как
вход или переключиться на другую цепь. Датчики имеют три зеленых провода
(1, 2 и 3). Провод 2 всегда должен быть подключен к одному из входов. Если
провод 1 также подключен, тогда датчик работает как датчик темноты. Если провода
2 и 3 подключены к входам, тогда датчик работает как свет
датчик.

Предустановленный резистор позволяет пользователю, использующему схему,
изменить свою чувствительность к свету/темноте.

1. Когда используются датчики освещенности?
ПОСТРОЕНИЕ ЦЕПИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

Все схемы нарисованы в программе типа Crocodile Clips. Используя это
программного обеспечения отдельные компоненты могут быть объединены на экране.
После того, как схема нарисована, ее работу можно смоделировать, чтобы увидеть,
работает. Если это не удается, это можно исправить на экране компьютера и протестировать.
снова.
Использование программного обеспечения для тестирования схем экономит время, поскольку нет необходимости
физически спаять компоненты. Это также экономит деньги в качестве компонентов
и материалы не тратятся впустую на вышедшие из строя цепи

Затем схема превращается в печатную плату (печатная плата).
Доска).Компоненты добавляются и припаиваются на место
(См. раздел о печатных платах на этом веб-сайте). Два взгляда на
такая же схема показана ниже. Чем они отличаются?

   

 

3 . Заполните приведенную ниже таблицу по
написание некоторых деталей о компонентах, используемых в датчике света/темноты
схема.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ УКАЗАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРАНИЦЫ

 

страницы не найден — vernier

Chatra третья сторона 1 неделя используется для чата, используемый для чата
Согласие печенья: необходимо сеанс 12 часов 12 часов 12 часов, используемый для сохранения согласия Cookie Assent для необходимых файлов cookie
Согласие печенья: Необходимые Персистант 1 год Используется для сохранения согласия Для ненадежных файлов cookie
Согласие печенье: просмотренные файлы cookie 1 год 1 год Используется, чтобы помнить, если пользователь просмотр политики файла cookie
Facebook Pixel третья сторона для отслеживания кликов и представлений, поступающих через рекламу в Facebook и Facebook.
Google Analytics (_GA) Устойчивый 2 года 2 года 2 года Используется для различения пользователей для Google Analytics
Google Analytics (_GAT) Устойчивый 1 минута, используемый для дроссельной частоты. Analytics
Google Analytics (_GID) Первый 24 часа 24 часа Используется для различения пользователей для Google Analytics
Google Analytics (менеджер тегов) третья сторона 2 часа используется для измерения эффективность нашей маркетинговой рекламы и кампаний.
HubSpot Analytics третья сторона Варьируется Используется для отслеживания настроек согласия и конфиденциальности, связанных с HubSpot.
PHP сессия сессия сессия сессия, используемая для хранения результатов API для лучшей производительности
Woocommerce: корзина Временная сессия Ссылка Помогает WooCommerce определить, когда содержимое корзина / изменения данных.
WooCommerce: товары в корзине сеанс сеанс Помогает WooCommerce определить, когда изменяется содержимое/данные корзины.
WooCommerce: сеанс постоянный 2 дня Помогает WooCommerce, создавая уникальный код для каждого клиента, чтобы он знал, где найти данные корзины в базе данных для каждого клиента.
WordPress: сеанс входа в систему постоянный, сеанс сеанс или 2 недели (если пользователь нажимает «запомнить меня») используется WordPress для обозначения того, что пользователь вошел на веб-сайт постоянный, сеанс Сеанс или 2 недели, если пользователь решил запомнить логин Используется WordPress для безопасного хранения данных учетной записи Браузер принимает файлы cookie

Схема датчика освещенности с рабочей операцией для подсчета импульсов

датчик света

освещение датчиков света

датчик света — один из инструментов, используемых в области электроники, этот инструмент служит для преобразования количества света в электрические величины. Этот инструмент позволяет нам обнаруживать свет, а затем преобразовывать его в электрические сигналы и использовать в схеме, использующей свет в качестве триггера. Работа этого инструмента заключается в преобразовании энергии фотонов в электроны, обычно один фотон может генерировать один электрон. Этот инструмент имеет очень широкое применение, один из самых популярных — на цифровых камерах. Некоторыми компонентами, обычно используемыми в цепи датчика освещенности, являются светочувствительный резистор, фотодиод и фототранзистор.
   
Датчик освещенности на основе генерируемых электрических изменений делится на 2 типа:

1.Фотогальваника: это датчик света, который может преобразовать изменение оптической величины (света) в изменение напряжения. Одним из типов фотоэлектрических датчиков света является солнечный элемент. 2. Фотопроводящий: это датчик света, который может изменять изменение оптической величины (света) для изменения значения проводимости (в данном случае значения сопротивления). Примерами фотопроводящих датчиков света являются LDR, фотодиод, фототранзистор.

    Схема датчика освещенности с рабочей операцией   

 

         

Схема датчика освещенности  

Принцип работы описанной выше схемы датчика освещенности на самом деле очень прост.Разделение напряжения между VR1 и LDR является ядром вышеуказанной схемы датчика освещенности. Увеличение напряжения на VR1 уменьшит падение напряжения на LDR, и наоборот увеличение напряжения на LDR уменьшит падение напряжения на VR1. Деление напряжения соответствует формуле делителя напряжения, применимой к последовательной схеме, напряжение питания 9 вольт равно сумме напряжений на резисторах R1, VR1 и LDR. VR1 используется для позиционирования напряжения на LDR так, чтобы оно находилось в критической точке, и чтобы транзистор Q1 не стал активным.Поэтому, когда свет становится темнее, напряжение на LDR заставит транзистор Q1 стать активным. Это связано с тем, что значение сопротивления LDR будет увеличиваться, если интенсивность света уменьшается. Если мы хотим создать серию датчиков, которые активны, когда свет становится ярче, мы просто поменяем местами LDR с потенциалом VR1. Ибо принцип работы в основном такой же, как у серии темных датчиков активной освещенности выше. Во всех схемах используется закон делителя напряжения или распределения тока по базе транзистора, используемого в качестве переключателя.

        

Обратите внимание, что датчики света, использующие LDR в качестве сенсорного компонента, имеют относительно медленную реакцию. Поэтому, если вы хотите построить схему с быстрым откликом, например, для счета на счетной схеме, LDR не подходит для использования. Возможно, вы сможете воспользоваться преимуществами инфракрасных датчиков или других сенсорных компонентов. Инфракрасный свет можно получить, создав серию инфракрасных передатчиков, состоящую из инфракрасного светодиода, который служит инфракрасным светом пенгахасила. ИЗБЫТОК И СВЕТ ДАТЧИКА СВЕТА Многие люди в этом мире слишком заняты, чтобы заботиться о тривиальных вещах, таких как выключение света в доме. утро.Светильники, которые ночью могут сами загореться, а утром сами погаснуть, значительно облегчают людям, занятым повседневными делами, управление освещением своего дома. Лампа не обязательно должна гореть весь день, если владелец забыл ее погасить. С помощью этой технологии счета за электроэнергию можно контролировать, чтобы они были эффективными и действенными. Усилия по экономии энергии для общего блага могут быть реализованы, потому что нет потерь электроэнергии, если вы забудете выключить свет. Эта технология лампы очень проста в использовании в соответствии с тем, как она работает автоматически и безвредна для окружающей среды.Кроме того, для более масштабного использования технология датчиков света может применяться для экстерьера офисных зданий, промышленных предприятий и государственной электрической компании как компании, которая управляет государственным энергоснабжением. Лампы с датчиком света проще в использовании, поскольку владельцу не нужно устанавливать время включения или автоматического выключения, как в инструменте таймера. Эта технология лампы не использует инструмент таймера, потому что в инструменте таймера лампа автоматически выключится или загорится, когда таймер обратного отсчета примет свое действие.Инструмент таймера имеет недостаток, если он применяется, когда он неактивен и требует освещения. Когда облачно, атмосфера окружающей среды темная. При использовании технологии датчика освещенности свет включится автоматически, а таймер — нет. Кроме того, длительное время дифракции солнечного света каждый день разное, что может быть очень проблематично, если вам придется устанавливать время каждый день.

 

Что касается технического обслуживания, устройства с датчиками света не требуют специального обслуживания, поскольку они состоят из простых компонентов, таких как электронное переключение, которые многие можно найти в магазинах электронного оборудования.Владелец должен только предотвращать попадание воды на плиту компонента лампы. Это можно преодолеть, установив на плиту защитный короб. Тип света, который можно использовать, также зависит от пользователя. Работа сенсорного приложения не повлияет на долговечность самой лампы. Если используемая лампа хорошего качества, то лампа может прослужить долго.
А вот недостатком светочувствительных технологий является световой макет, который можно установить только снаружи дома/здания. Принимая во внимание, что внутри дома также есть много источников света, для которых требуется технология датчика света, чтобы максимизировать экономию электроэнергии.Чтобы преодолеть это, владелец должен сделать дополнительную серию подключения света в комнате с датчиком, который установлен снаружи комнаты. Кроме того, поскольку это все еще идея и требуется ее дальнейшее развитие, максимальная мощность света, которую можно принять по этой технологии, составляет всего 40 Вт. Если используемая лампа превышает максимальную нагрузку, свет будет мигать, указывая на то, что датчик не работает, и владелец должен немедленно выключить / снять лампу с арматуры. Лампы с максимальной мощностью 40 Вт подходят только для бытового освещения, в то время как для потребности в освещении в больших масштабах, таких как офисные здания и промышленность.

ИКС .я

Схема датчика освещенности с рабочей операцией 

Управление уличным освещением, создание цепи датчика освещенности, наружное освещение, несколько бытовых приборов в помещении и т. д. обычно обслуживаются и управляются вручную несколько раз. Это не только рискованно, но и приводит к растрате энергии из-за небрежности персонала или необычных обстоятельств при включении и выключении этих электроприборов.Следовательно, (исходя из требований) мы можем использовать схему датчика освещенности для автоматического переключения нагрузок в зависимости от интенсивности дневного света с помощью датчика освещенности. В этой статье мы кратко обсудим, как сделать схему датчика освещенности и как она работает.

Что такое Сенсор?

Прежде чем перейти к изучению датчика освещенности, прежде всего, мы должны знать, что такое датчик. Датчик — это устройство, которое используется для обнаружения изменений в количествах или событиях и получения соответствующих выходных данных.

Различные типы датчиков

Существуют различные типы датчиков, такие как датчики освещенности, датчик температуры, датчик влажности, датчик давления, датчик огня, ультразвуковые датчики, ИК-датчик, датчик касания и так далее.

Что такое схема датчика освещенности?

Цепь датчика освещенности представляет собой простую электрическую цепь, которую можно использовать для автоматического управления (включения и выключения) электроприборов, таких как светильники, вентиляторы, охладители, кондиционеры, уличные фонари и т. д.Используя эту схему датчика освещенности, мы можем исключить ручное переключение, поскольку нагрузками можно управлять автоматически в зависимости от интенсивности дневного света. Следовательно, мы можем описать его как автоматический датчик освещенности.

Схема датчика освещенности помогает избежать ручного управления уличными фонарями, установленными на автомагистралях, что является рискованным, а также приводит к перерасходу электроэнергии. Цепь датчика света состоит из основных электрических и электронных компонентов, таких как датчик света, пара Дарлингтона и реле. Чтобы понять работу схемы датчика освещенности, мы должны кратко ознакомиться с компонентами, используемыми при разработке схемы датчика освещенности.

Датчик освещенности

Доступны различные типы датчиков света, такие как фоторезисторы, фотодиоды, фотогальванические элементы, фототрубки, фотоумножители, фототранзисторы, устройства с зарядовой связью и так далее. Но LDR (светозависимый резистор или фоторезистор) используется в качестве датчика света в этой схеме датчика света. Эти датчики LDR являются пассивными и не производят никакой электрической энергии.

Датчик освещенности LDR

Но сопротивление LDR изменяется с изменением интенсивности дневного света (света, освещаемого LDR).Датчик LDR прочный по своей природе, поэтому его можно использовать даже в грязных и неблагоприятных внешних условиях. Следовательно, LDR предпочтительнее других датчиков освещенности, поскольку его можно использовать даже в наружном освещении домов, а также в автоматических уличных фонарях.

Изменение сопротивления LDR с изменением интенсивности света

Интенсивность света и сопротивление LDR

В ночное время (когда освещенность LDR уменьшается), LDR демонстрирует очень высокое сопротивление, составляющее около нескольких МОм (мегаом).В дневное время (когда на LDR горит свет) сопротивление LDR уменьшается примерно до нескольких 100 Ом (сотни Ом). Следовательно, сопротивление LDR обратно пропорционально свету, освещаемому LDR.

Как показано на рисунке выше, LDR состоит из двух выводов, подобных обычному резистору, и волнообразной конструкции на его верхней поверхности. График, показанный выше, представляет собой обратную зависимость LDR от интенсивности света.

Основным недостатком LDR является то, что он чувствителен к освещаемому им свету независимо от природы света (естественный дневной свет или даже искусственный свет).

Типы света Зависимые резисторы

Светозависимые резисторы классифицируются в зависимости от используемых материалов.

Внутренние фоторезисторы

Эти резисторы представляют собой чистые полупроводниковые устройства, такие как кремний или германий. Когда свет падает на LDR, электроны переходят из валентной зоны в зону проводимости и количество носителей заряда увеличивается.

Внешние фоторезисторы

Эти устройства легированы примесями, и эти примеси создают новые энергетические зоны выше валентной зоны.Эти полосы заполнены электронами. Следовательно, это уменьшает ширину запрещенной зоны, и для их перемещения требуется небольшое количество энергии. Эти резисторы в основном используются для длинных волн.

Принципиальная схема светозависимого резистора

Принципиальная схема LDR показана ниже. Когда интенсивность света низкая, сопротивление LDR высокое. Это останавливает поток тока на базу транзистора. Итак, светодиод не горит. Однако, когда интенсивность света на LDR высока, сопротивление LDR низкое.Таким образом, ток течет на базу первого транзистора, а затем второго транзистора. В результате загорается светодиод. Здесь предварительно установленный резистор используется для увеличения или уменьшения сопротивления, чтобы увеличить или уменьшить сопротивление.

Схема светозависимого резистора

Применение светозависимых резисторов

Светозависимые резисторы имеют низкую стоимость и простую конструкцию. Эти резисторы часто используются в качестве датчиков света. Эти резисторы в основном используются, когда необходимо определить отсутствие и присутствие света, например, в цепях охранной сигнализации, будильнике, измерителях интенсивности света и т. д.Резисторы LDR в основном используются в различных электрических и электронных проектах. Чтобы лучше понять эту концепцию, здесь мы объясняем некоторые проекты реального времени, в которых используются резисторы LDR.

Система безопасности, управляемая электронным глазом

Эта система безопасности, управляемая электронным глазом, основана на фотодатчике. В предлагаемой системе используется 14-ступенчатый двоичный счетчик пульсаций для определения интенсивности света с использованием LDR. O/P включает реле и зуммер для требуемого действия.Этот проект очень полезен для отпугивания грабителей из торговых центров, банков, ювелирных магазинов и т. д.

В этом проекте используется светочувствительный резистор. Когда свет падает на датчик LDR, сопротивление датчика уменьшается, что приводит к активации сигнала тревоги, чтобы предупредить пользователя. Этот проект подходит для обеспечения системы безопасности для шкафчиков, касс, которые можно найти в банках, торговых центрах, ювелирных магазинах.

Система безопасности, управляемая электронным устройством

Схема этого проекта размещается внутри кассы в торговых центрах или внутри шкафчиков в банках таким образом, что когда грабитель открывает кассу или шкафчик и использует свет фонарика для поиска ценностей.При попадании света на цепь включается электронный глазок и подается команда счетчику пульсаций. Это вызывает тревогу и указывает на попытку взлома. Лампа также используется для обозначения кражи, когда свет падает на датчик.

Регулятор интенсивности света для уличных фонарей на основе LDR

В предлагаемой системе обычно освещение автомагистралей осуществляется с помощью газоразрядных ламп. Потому что энергопотребление этих ламп высокое. В этом проекте используются светодиоды для преодоления недостатков газоразрядных ламп.Этот проект демонстрирует использование светодиодов в качестве источника света. Эти огни потребляют мало энергии, и их срок службы больше по сравнению с HID-лампами. Для обнаружения света используется резистор, зависящий от света. Сопротивление LDR резко уменьшается в зависимости от дневного света.

Энергосбережение на основе LDR для уличного освещения с регулируемой интенсивностью

Интенсивность освещения поддерживается высокой в ​​часы пик, а поскольку движение на автомагистралях имеет тенденцию к снижению в поздние ночи: интенсивность освещения также снижается до утра.Наконец, уличные фонари полностью отключаются утром и снова включаются вечером в 18:00

.

В будущем этот проект можно развить, подключив к нему солнечную панель, которая преобразует интенсивность солнечного излучения в соответствующее напряжение, и эта энергия используется для питания уличных фонарей на автомагистралях.

Переключатель освещения с заката на рассвет

Этот переключатель освещения от заката до восхода предназначен для управления светом, подсвеченным на датчике LDR.

Сопротивление датчика LDR изменяется с изменением интенсивности света, падающего на LDR.Выход этого датчика подается на таймер IC 555, подключенный в бистабильном режиме. O/p таймера IC 555 используется для управления запросом нагрузки через TRIAC. Следовательно, эта схема автоматически включает нагрузку на закате и выключает нагрузку на восходе солнца.

Переключение освещения от заката до рассвета

Надеемся, что в этой статье содержится достаточно информации о том, что такое светочувствительный резистор, типы LDR, работа LDR и области применения LDR. Кроме того, если у вас есть какие-либо сомнения относительно использования светочувствительных резисторов, пожалуйста, оставьте свой отзыв, разместив свои комментарии в поле для комментариев.Вот к вам вопрос, какова основная роль подстроечного резистора в приведенной выше схеме.

простая пара Дарлингтона к усилию

Встречное соединение двух транзисторов называется парой Дарлингтона, это соединение транзисторов пары Дарлингтона используется в этой схеме датчика освещенности.

Пара Дарлингтона

Этот транзистор с парой Дарлингтона также рассматривается как одиночный транзистор, который имеет очень высокий коэффициент усиления по току по сравнению с обычным коэффициентом усиления транзистора.Произведение входного тока и коэффициента усиления транзистора дает вход, подаваемый на нагрузку через пару Дарлингтона. Мы знаем, что если базовое напряжение должно быть больше 0,7 В, то транзистор включается, но в случае пары Дарлингтона базовое напряжение должно быть 1,4 В, так как два транзистора должны быть включены.

Реле

Реле играет жизненно важную роль в цепи датчика освещенности для активации нагрузки или для подключения нагрузки к цепи датчика освещенности, а также к сети переменного тока.

Реле

Как правило, реле состоит из катушки, на эту катушку подается питание всякий раз, когда на нее поступает достаточно питания (необходимое количество питания зависит от номинала реле).

Работа цепи датчика света

Схема датчика света представляет собой электронную схему, разработанную с использованием (датчика света) LDR, пары Дарлингтона, реле, диода и резисторов, которые подключены, как показано на принципиальной схеме датчика света. На нагрузку подается питание 230 В переменного тока (в данном случае нагрузка представлена ​​лампочкой).

Напряжение постоянного тока, требуемое схемой датчика освещенности, подается от батареи или с помощью схемы мостового выпрямителя. Эта схема мостового выпрямителя преобразует источник переменного тока 230 В в постоянный ток 6 В. Схема мостового выпрямителя использует понижающий трансформатор для понижения напряжения 230В до 12В. Диоды, соединенные в виде моста, используются для преобразования 12 В переменного тока в 12 В постоянного тока. Регулятор постоянного напряжения IC7806 используется для преобразования 12 В постоянного тока в 6 В постоянного тока, а затем эти 6 В постоянного тока подаются в схему.Питание 230 В переменного тока как для нагрузки, так и для мостового выпрямителя должно поддерживаться непрерывно для бесперебойной работы цепи датчика освещенности.

Схема датчика освещенности

В дневное время датчик освещенности LDR имеет очень низкое сопротивление, около нескольких сотен Ом. Таким образом, питание проходит через LDR и заземление через резистор и переменный резистор, как показано в схеме датчика освещенности. Это связано с тем, что сопротивление, предлагаемое LDR в дневное время или когда свет горит на LDR, меньше по сравнению с сопротивлением остальной части цепи (то есть через реле и пару Дарлингтона). Мы знаем о принципе тока, что ток всегда течет по пути с низким сопротивлением.

Таким образом, катушка реле не получает достаточного питания для включения. Следовательно, нагрузка отключается в светлое время суток.

Точно так же в ночное время (когда свет, освещаемый LDR, очень слаб), сопротивление LDR увеличивается до очень высокого значения, составляющего несколько мегаом (примерно 20 МОм). Таким образом, из-за очень высокого сопротивления LDR протекающий ток очень мал или почти равен нулю, как при разомкнутой цепи.Теперь ток протекает по пути с низким сопротивлением, так что он увеличивает базовое напряжение пары Дарлингтона до более чем 1,4 В. Когда активируется пара Дарлингтона, катушка реле получает достаточно питания для подачи питания, и, следовательно, нагрузка включается в ночное время или когда на LDR не горит свет.

Практическое применение схемы датчика освещенности

Схема датчика освещенности может быть использована для разработки различных практических встроенных систем, основанных на датчиках, таких как система охранной сигнализации с фотоэлектрическим датчиком, управляемый Arduino высокочувствительный энергосберегатель на основе LDR для системы управления уличным освещением, солнечная система освещения шоссе с автоматическим отключением. в дневное время, переключатель освещения от заката до восхода солнца и так далее.

Выключатель освещения от заката до восхода солнца

Переключатель освещения от заката до восхода солнца представляет собой приложение схемы датчика освещенности, которое предназначено для автоматического управления на основе света, освещенного датчиком освещенности LDR.

Сопротивление LDR изменяется с изменением интенсивности света, освещаемого LDR. Выход LDR подается на таймер 555, подключенный в бистабильном режиме. Выход таймера 555 используется для управления запуском нагрузки через TRIAC. Таким образом, эта схема датчика освещенности включает нагрузку вечером или на закате и автоматически выключает нагрузку утром или на восходе солнца.

Надеемся, что эта статья содержит достаточную информацию о том, как сделать схему датчика освещенности и как она работает.

ИКС . II  

датчик освещенности    

Фотодатчики используются во многих проектах, связанных с определением света или тени. Всякий раз, когда мы планируем реализовать проект, связанный с определением света, у нас есть возможность выбрать широкий спектр светочувствительных устройств.Светозависимый резистор (LDR), фотодиод, фототранзистор и фотопара Дарлингтона являются одними из наиболее часто используемых фотодатчиков. Как выбрать подходящий фотодатчик из всех этих вариантов? Хотя существует множество типов фотодатчиков, каждый из них имеет свой собственный набор свойств, отличающийся от других. Хотя можно использовать один тип фотодатчика вместо другого, необходимо выбрать лучший датчик, анализируя его свойства, чтобы получить лучшие результаты.

Светозависимый резистор (LDR)

LDR является одним из широко используемых фотодатчиков.Они дешевы и прочны по своей природе. В основном это резисторы, сопротивление которых зависит от интенсивности света. Изменение их сопротивления является непрерывным и обратно пропорциональным интенсивности света. Учитывая свойства LDR, он подходит для приложений, в которых необходимо измерять множество различных уровней интенсивности света. Например, если вы используете фотодатчик с АЦП, то LDR подходит вам лучше всего. Кроме того, если ваше приложение должно работать в суровых внешних условиях, LDR также будет хорошим вариантом, поскольку он защищен по своей природе.Время отклика меньше, чем у других фотодатчиков на полупроводниковой основе. Темновое сопротивление LDR намного меньше по сравнению с сопротивлением обратного смещения, обеспечиваемым фотодиодами, из-за чего он может потреблять сравнительно больше энергии, чем его полупроводниковые аналоги.

Свойства:

  • Умеренное время отклика
  • Низкая стоимость
  • Прочный по своей природе
  • Сопротивление постоянно меняется (аналоговый)
  • Двунаправленный

Фототранзистор — характеристики и принципиальная схема

Фототранзистор — это компонент электронного переключения и усиления тока, работа которого зависит от воздействия света.Когда свет падает на переход, течет обратный ток, пропорциональный яркости. Фототранзисторы широко используются для обнаружения световых импульсов и преобразования их в цифровые электрические сигналы. Они управляются светом, а не электрическим током. Обеспечивая большой коэффициент усиления, низкую стоимость и эти фототранзисторы могут использоваться во многих приложениях.

Он способен преобразовывать световую энергию в электрическую. Фототранзисторы работают аналогично фоторезисторам, обычно известным как LDR (светозависимый резистор), но способны вырабатывать как ток, так и напряжение, в то время как фоторезисторы способны вырабатывать ток только из-за изменения сопротивления.Фототранзисторы — это транзисторы с открытым выводом базы. Вместо того, чтобы посылать ток в базу, фотоны от падающего света активируют транзистор. Это связано с тем, что фототранзистор сделан из биполярного полупроводника и фокусирует проходящую через него энергию. Они активируются световыми частицами и используются практически во всех электронных устройствах, так или иначе зависящих от света. Все кремниевые фотодатчики (фототранзисторы) реагируют как на весь видимый диапазон излучения, так и на инфракрасный.Фактически все диоды, транзисторы, дарлингтона, симисторы и т.д. имеют одинаковую базовую частотную характеристику излучения.

Структура фототранзистора специально оптимизирована для фотоприложений. По сравнению с обычным транзистором фототранзистор имеет большую ширину базы и коллектора и изготавливается с использованием диффузионной или ионной имплантации.

Особенности:

  • Недорогое фотообнаружение в видимом и ближнем ИК-диапазоне.
  • Доступно с усилением от 100 до более 1500.
  • Среднее время отклика.
  • Доступен в широком ассортименте корпусов, в том числе с эпоксидным покрытием, методом трансферного формования и с технологией поверхностного монтажа.
  • Электрические характеристики аналогичны характеристикам сигнальных транзисторов.

Фототранзистор — это не что иное, как обычный двухполюсный транзистор, у которого засветке подвергается базовая область. Он доступен как в типах P-N-P, так и в типах N-P-N, имеющих различные конфигурации, такие как общий эмиттер, общий коллектор и общая база.Обычно используется конфигурация с общим эмиттером. Он также может работать, когда база открыта. По сравнению с обычным транзистором он имеет большую площадь базы и коллектора. В древних фототранзисторах использовались отдельные полупроводниковые материалы, такие как кремний и германий, но современные современные компоненты используют такие материалы, как галлий и арсенид, для обеспечения высокого уровня эффективности. База – это вывод, ответственный за активацию транзистора. Это устройство управления воротами для более крупного электроснабжения. Коллектор – это положительный провод и источник питания большей мощности.Эмиттер – это отрицательный провод и выход для более крупного источника питания.

При отсутствии света на прибор будет протекать небольшой ток из-за термически генерируемых пар дырка-электрон, а выходное напряжение схемы будет немного меньше напряжения питания из-за падения напряжения на нагрузочном резисторе R. При свете попадая на переход коллектор-база, ток увеличивается. При разомкнутой цепи соединения базы ток коллектор-база должен протекать в цепи база-эмиттер, и, следовательно, протекающий ток усиливается за счет нормальной работы транзистора.Базовый переход коллектора очень чувствителен к свету. Его рабочее состояние зависит от интенсивности света. Базовый ток от падающих фотонов усиливается коэффициентом усиления транзистора, что приводит к усилению тока в диапазоне от сотен до нескольких тысяч. Фототранзистор в 50-100 раз более чувствителен, чем фотодиод с более низким уровнем шума.

Фототранзистор работает так же, как обычный транзистор, где ток базы умножается на ток коллектора, за исключением того, что в фототранзисторе ток базы управляется количеством видимого или инфракрасного света, где устройству нужны только 2 контакта.

В простой схеме, предполагая, что к Vout ничего не подключено, ток базы, управляемый количеством света, будет определять ток коллектора, то есть ток, проходящий через резистор. Следовательно, напряжение на Vout будет меняться вверх и вниз в зависимости от количества света. Мы можем подключить его к операционному усилителю для усиления сигнала или напрямую к входу микроконтроллера. Выход фототранзистора зависит от длины волны падающего света. Эти устройства реагируют на свет в широком диапазоне длин волн от ближнего УФ до видимого и ближнего ИК-диапазона спектра.Для заданного уровня освещенности источника света мощность фототранзистора определяется площадью открытого перехода коллектор-база и коэффициентом усиления транзистора по постоянному току

Фототранзисторы доступны в различных конфигурациях, таких как оптоизолятор, оптический переключатель, ретродатчик. Оптоизолятор похож на трансформатор в том, что его выход электрически изолирован от входа. Объект обнаруживается, когда он входит в зазор оптического переключателя и блокирует путь света между излучателем и детектором.Ретро-датчик обнаруживает присутствие объекта, генерируя свет, а затем ищет его отражение от объекта, который нужно обнаружить.

Преимущества фототранзисторов:

Фототранзисторы имеют несколько важных преимуществ, которые отличают их от других оптических датчиков, некоторые из них упомянуты ниже

.

  • Фототранзисторы производят более высокий ток, чем фотодиоды.
  • Фототранзисторы

  • относительно недороги, просты и достаточно малы, чтобы поместить несколько из них на один интегрированный компьютерный чип.
  • Фототранзисторы

  • очень быстрые и способны обеспечить почти мгновенный выходной сигнал.
  • Фототранзисторы производят напряжение, которое фоторезисторы не могут.
Недостатки фототранзисторов:
  • Фототранзисторы, изготовленные из кремния, не могут работать с напряжением более 1000 вольт.
  • Фототранзисторы также более уязвимы к скачкам и всплескам электричества, а также к электромагнитной энергии.
  • Фототранзисторы также не позволяют электронам двигаться так же свободно, как другие устройства, такие как электронные лампы.
Области применения фототранзистора включают:
  • Считыватели перфокарт.
  • Системы безопасности
  • Энкодеры – измерение скорости и направления
  • ИК детекторы фото
  • электрическое управление
  • Логическая схема компьютера.
  • Реле
  • Управление освещением (шоссе и т. д.)
  • Индикация уровня
  • Счетные системы

Фотодиод

Фотодиоды — это в основном диоды, которые используются в обратном смещении, и они включаются, когда на них падает интенсивность света выше порогового уровня.Он имеет только два возможных уровня выходных сигналов: ВКЛ или ВЫКЛ, из-за чего он может различать только две разные интенсивности света. Он подходит для приложений, где необходимо определение одного светового порога. Например, если вы используете его для создания схемы типа теневого счетчика, то этот датчик будет наиболее подходящим.

Свойства:
Быстрое время отклика

  • Низкая стоимость
  • Термочувствительный
  • Цифровая природа
  • Однонаправленный

Фото Darling-ton Pair

Фотопара Дарлингтона обладает большинством свойств фототранзистора, но имеет больший коэффициент усиления, что означает, что она способна усиливать световые сигналы больше, чем простой фототранзистор. Но этот высокий коэффициент усиления достигается за счет увеличения времени отклика. Так, он предпочтителен при приеме очень слабых световых сигналов, для которых недостаточно усиления, обеспечиваемого фототранзистором.

Свойства:

  • Возможно сильное усиление
  • Медленнее, чем фототранзистор
  • дороже, чем фототранзистор
  • Смещение и стабилизация возможны

Датчик освещенности — это электронный компонент, который может обеспечить изменение электрических величин в случае изменения интенсивности света, принимаемого датчиком освещенности.Датчики света в быту можно встретить на телевизионном пульте дистанционного управления и на автоматическом уличном освещении.

  

  

Датчик освещенности
Типы датчиков освещенности
Судя по изменению выходного сигнала датчика освещенности, датчик освещенности можно разделить на 2 типа, а именно: ◾Сенсорный фотогальванический датчик освещенности◾ Датчик освещенности фотопроводящего типа
Тогда при взгляде на свет воспринимаемый датчиком освещенности, то датчик освещенности можно разделить на несколько типов следующим образом:◾Датчик инфракрасного света◾Датчик ультрафиолетового света датчика света, когда датчик получает интенсивность света. Одним из примеров фотогальванического света фотогальванического типа является солнечный элемент или солнечный элемент.


Солнечная батарея
Датчик света фотогальванического типа представляет собой датчик света, который преобразует энергию прямого света в электрическую энергию. Современные кремниевые солнечные элементы по сути представляют собой соединения PN с прозрачными слоями P. Если на прозрачный слой P попадает свет, это вызовет движение электронов между частями P и N, создавая тем самым небольшое постоянное напряжение около 0,5 вольт на ячейку при полном солнечном свете.Вот конструкция датчика света фотогальванического типа.

Чтобы определить подходящий датчик для измерения вращения, важно понимать типы доступных датчиков и учитывать всю систему, включая свойства предполагаемой цели обнаружения и ее окружения. Правильное понимание всех параметров является ключом к тому, чтобы сделать лучший выбор из множества доступных типов устройств, поскольку каждый тип устройства имеет свои сильные и слабые стороны.
Типы датчиков
Хотя для измерения вращения могут использоваться различные технологии, наиболее часто используются две из них: оптическая и магнитная. Основные оптические методы основаны либо на отражении, либо на прерывании.
Рефлекторный датчик (см. , рис. 1a ) работает, направляя луч света на цель, а затем измеряя результирующий отраженный луч. Этот метод обеспечивает большую гибкость и может использоваться не только для измерения скорости прохождения объектов, поскольку они изменяют количество отраженного света, но и с помощью соответствующего датчика может также измерять фактическое расстояние до цели.

Рис. 1. В то время как отражающий оптический датчик (а) обеспечивает большую

гибкость при установке и конфигурациях цели, он может быть чувствительным
к характеристикам цели и окружающему освещению. Оптический прерыватель
(b) обычно проще в использовании, если позволяет геометрия цели.

Датчик прерывателя (см. , рис. 1b, ) работает, когда цель прерывает луч света, идущий от излучателя к приемнику. Поскольку цель должна пройти через чувствительную структуру, этот датчик менее гибок, чем отражающий датчик.Основное преимущество оптического прерывателя — как обычно называют этот тип датчика — это стоимость; они легко доступны менее чем за 1 доллар от многих производителей.
Энкодеры
Большинство оптических энкодеров (см. рис. 2 ) также основаны на принципе прерывателя, но используют более одного приемника. Инкрементный энкодер работает с использованием двух приемников, слегка смещенных по окружности цели, для предоставления информации о направлении путем определения последовательности, в которой приемники перекрываются.Абсолютный энкодер использует несколько приемников — обычно по одному на каждый бит в выходном слове — и сложный шаблон цели для их активации в соответствии с двоичным кодом, соответствующим угловому положению цели.

Рис.

2. Оптический энкодер состоит из пары близко расположенных оптических прерывателей
, воспринимающих одну цель. Относительная фаза сигналов
указывает направление вращения.

Хотя скорость и разрешение методов оптического зондирования превосходны, они подвержены загрязнению, а тонкие целевые структуры оптических энкодеров с высоким разрешением могут быть легко повреждены механическим ударом и вибрацией.Из-за собственных свойств фотодиодов, обычно используемых в качестве приемников, оптические датчики теряют свои характеристики при более высоких температурах (более 70°C). По этим причинам методы магнитного зондирования часто предпочтительны для горячих и грязных сред.

Магнитные датчики
Магнитные датчики скорости используют ряд технологий и принципов работы. Некоторыми из наиболее распространенных технологий являются переменное магнитное сопротивление (VR), вихретоковый осциллятор (ECKO), датчики Виганда и датчики на эффекте Холла.
В то время как датчик VR (см. рис. 3a ) может быть недорогим и надежным, величина выходного сигнала изменяется линейно с заданной скоростью. Для этого требуется внешняя электроника для восстановления сигнала скорости, а также устанавливается нижний предел целевой скорости, которую можно надежно обнаружить.

Рис. 3. В то время как датчики скорости

с переменным магнитным сопротивлением (a) и датчиком Холла (b) полагаются на изменения поля внутреннего магнита для обнаружения цели, технология
на эффекте Холла позволяет обнаруживать цель на скоростях, близких к нулю ,
, в то время как методы переменного магнитного сопротивления требуют минимальной целевой скорости для надежного обнаружения
.

Другой популярный датчик скорости основан на принципе ECKO . Подход ECKO необычен тем, что он может обнаруживать цели из цветных металлов, таких как латунь, нержавеющая сталь и алюминий.
Однако это устройство имеет два недостатка при использовании в качестве датчика скорости. Во-первых, датчики ECKO обычно имеют низкое пространственное разрешение и не могут надежно обнаруживать цели с мелким шагом. Во-вторых, они имеют тенденцию быть медленными, что ограничивает их полезность.
Датчик Wiegand конструктивно подобен датчику VR с катушкой вокруг сердечника.Разница в том, что датчик Wiegand не использует магнит в качестве сердечника, и его необходимо активировать с помощью внешнего магнита, прикрепленного к цели.
Основные преимущества датчиков Wiegand заключаются в том, что они работают в широком диапазоне температур, могут обнаруживать медленно движущиеся цели и не потребляют энергии. Хотя для них требуется внешняя схема обработки сигналов, датчики Wiegand относительно просты и могут быть легко сконструированы для работы при почти нулевом уровне мощности, что особенно важно для приложений с батарейным питанием.
Датчики Холла
Датчики Холла (см. рис. 3b ) предлагают набор функций, которые делают их предпочтительным решением многих проблем измерения скорости. Они работают в широком диапазоне температур, в значительной степени невосприимчивы к грязи и загрязнениям и обеспечивают стабильную производительность на различных скоростях, от практически нуля до тысяч целевых функций в секунду. Поскольку их элементы преобразователя могут быть интегрированы в тот же кремний, что и соответствующая схема обработки сигналов, датчики на эффекте Холла также могут быть изготовлены по очень низкой цене и могут быть сделаны очень устойчивыми к электромагнитным помехам.
Тремя основными приложениями для измерения скорости на эффекте Холла являются обнаружение магнита, измерение лопасти и измерение зубчатого колеса. Обнаружение магнита обычно является самой простой схемой для реализации и включает в себя прикрепление магнита к вращающемуся элементу. Хотя это можно сделать с помощью одного магнита, обычно используется несколько магнитов в четных парах, чтобы представить датчику чередующиеся северный и южный полюса. Другой подход заключается в использовании кольцевого магнита, в котором намагничены многочисленные пары полюсов север-юг.
Поскольку материал магнита относительно дорог, другим широко используемым подходом является измерение лопастями. В крыльчатом датчике (см. , рис. 4 ) ряд стальных флажков (лопастей) проходит между магнитом и элементом датчика Холла, прерывая воспринимаемое магнитное поле. Использование штампованной мишени обеспечивает большую гибкость при механическом монтаже. Кроме того, крыльчатые датчики обеспечивают хорошую точность синхронизации и позволяют выполнять специальные требования по синхронизации за счет использования на цели лопастей разного размера.

Рис. 4. Магнитный крыльчатый датчик функционально подобен оптическому прерывателю

, за исключением того, что мишень блокирует магнитное поле вместо
луча света.

Зубчатые датчики на эффекте Холла (см. , рис. 3b ) работают с использованием внутреннего магнита для создания зондирующего поля, возмущения которого обнаруживаются одним или несколькими датчиками на эффекте Холла. Дополнительная схема обработки сигналов (часто на том же кремниевом чипе, что и датчики Холла) затем определяет, прошла ли целевая функция под датчиком.

Датчики этого типа особенно полезны, когда пространственные или функциональные ограничения не позволяют добавить специальную цель. Такие элементы, как зубья на шестернях и шестернях, головки болтов, концы крепежных винтов и звенья роликовых цепей, успешно использовались в качестве целей для зубчатых датчиков Холла. В дополнение к их гибкости в обнаружении широкого спектра целей, встроенная обработка сигналов и схема интерфейса делают их одними из лучших методов определения скорости общего назначения.
Системная механика
При выборе подходящего датчика для конкретной задачи необходимо учитывать механические факторы задействованной системы. Крепление и положение датчика, а также скорость и положение цели так же важны, как и сама задача.
Особенности монтажа. Достаточно ли места для размещения датчика? Доступное пространство часто является решающим фактором, как и доступ датчика к цели. Важным моментом, касающимся положения датчика, является обеспечение доступа, позволяющего кабелям также выходить во внешний мир. Самый лучший датчик, размещенный в оптимальном месте, бесполезен, если недостаточно места для подключения к нему провода. Что следует учитывать:
Эффективный воздушный зазор. Это просто расстояние между целью и датчиком. Уменьшение эффективного воздушного зазора обычно обеспечивает более надежную работу и часто позволяет использовать менее дорогой датчик.
Целевая скорость. Как быстро движется цель? В то время как все датчики имеют ограничения максимальной скорости, некоторые также имеют минимальные рабочие скорости, ниже которых они выдают искаженный или отсутствующий сигнал.
Окружение цели/сенсора
В то время как некоторые типы датчиков, такие как оптические энкодеры, имеют внутреннюю цель, другие, например зубчатые датчики на эффекте Холла, обнаруживают широкий спектр целей, заданных пользователем. Ключевые моменты, которые следует учитывать при выборе цели для датчика (или, наоборот, при выборе датчика для данной цели), связаны с материалом и геометрией.
Состав мишени помогает определить, какой метод обнаружения возможен. Например, является ли цель цветной? Это сужает количество типов датчиков, доступных разработчику, если только разработчик не прикрепит магнит или железную мишень к контролируемому аспекту системы.Геометрия важна, потому что одни датчики лучше других, в зависимости от того, как датчик расположен по отношению к цели.
Температурные эффекты
Экологические факторы также учитываются при выборе конкретного датчика. Большинство применений можно сгруппировать в один из трех температурных диапазонов: потребительский/коммерческий (от 0° до 70°C), промышленный (от -40° до +85°C) или автомобильный (от -40° до +150°C).
Химическая среда также является важным критерием выбора. Хотя это может показаться очевидным для автомобильных, морских и сельскохозяйственных приложений, это также может быть соображением для более благоприятных применений.
Например, переключатели и трекболы (инкрементальные энкодеры), используемые в аркадных видеоиграх, должны регулярно выдерживать проливание колы и других продуктов питания, вызывающих коррозию. Многие датчики, основанные на оптических технологиях, также имеют низкую надежность в пыльных и жирных средах.
Совместимость
Последним и часто упускаемым из виду экологическим фактором является электромагнитная совместимость. Критически важна способность датчика правильно работать в присутствии сильных магнитных и радиочастотных полей, а также при помехах, вносимых в линии питания и сигнальные линии.

невероятные датчики :

Что такое емкостные энкодеры и где они подходят?

На общем промышленном рынке преобладают два типа энкодеров — оптические и магнитные. Но емкостные энкодеры, появившиеся относительно недавно, предлагают разрешение, сравнимое с оптическими устройствами, с надежностью магнитных энкодеров.В настоящее время существует всего несколько поставщиков емкостных энкодеров, но их пригодность для приложений, требующих высокой точности и надежности, делает их хорошим выбором для полупроводниковой, электронной, медицинской и оборонной промышленности.

Почему емкостные энкодеры лучше оптических или магнитных?

Хотя оптические энкодеры могут обеспечивать высокое разрешение, их основные компоненты — оптический диск, светодиодный источник света и фотодетекторы — хрупки и очень чувствительны к пыли, грязи и другим загрязнениям окружающей среды.Они также могут быть повреждены вибрациями и требуют относительно стабильного температурного диапазона. Магнитные энкодеры, с другой стороны, достаточно надежны, но обеспечивают более низкое разрешение, чем оптические энкодеры. Они также чувствительны к магнитным помехам, что является серьезной проблемой при использовании с шаговыми двигателями.
Вероятно, самое важное различие между оптическими и емкостными энкодерами заключается в том, что для емкостных энкодеров не требуется оптический диск. Это делает емкостные версии более надежными, менее подверженными загрязнению и менее подверженными влиянию колебаний температуры, чем оптические энкодеры.А поскольку светодиоды не перегорают, емкостные энкодеры могут прослужить гораздо дольше, чем оптические версии. Они также более эффективны, поскольку потребление тока обычно составляет менее 10 мА по сравнению с 20 мА или более высоким потреблением оптического энкодера. Это особенно полезно в приложениях, где питание подается через аккумулятор. Еще одним преимуществом емкостных энкодеров является возможность изменять разрешение энкодера путем изменения количества строк в электронике без замены компонентов.По сравнению с магнитными энкодерами емкостные версии просто обеспечивают лучшее разрешение в большинстве ситуаций и могут производиться с меньшими затратами.

Как работают емкостные энкодеры

Основной принцип емкостных энкодеров заключается в том, что они обнаруживают изменения емкости с помощью высокочастотного опорного сигнала. Это достигается с помощью трех основных частей: стационарного передатчика, ротора и стационарного приемника. (Емкостные энкодеры также могут поставляться в конфигурации «двух частей» с ротором и комбинированным передатчиком/приемником. ) На роторе нанесен синусоидальный узор, и по мере его вращения этот узор предсказуемым образом модулирует высокочастотный сигнал передатчика.
Диск приемника считывает модуляции, а бортовая электроника — фирменная ASIC, используемая вендором CUI, Inc. — переводит их в приращения вращательного движения . Электроника также генерирует квадратурные сигналы для инкрементного кодирования с разрешением от 48 до 2048 импульсов на оборот (PPR).

Емкостные энкодеры работают, передавая высокочастотный сигнал через ротор, на который нанесен синусоидальный узор. Когда ротор движется, эта схема модулирует сигнал предсказуемым образом. Приемник считывает модуляции, а бортовая электроника переводит их в приращения вращательного движения.

В запатентованном емкостном электрическом энкодере от Netzer Precision Motion Sensors энкодер имеет два режима работы: грубый режим и точный режим .Грубый режим обычно используется при запуске системы для определения начального положения. Затем энкодер переключается в точный режим для продолжения работы. Разбивая общий диапазон измерений на маленькие, равные, отдельные сегменты, шкала каждого сегмента может быть намного тоньше, чем если бы одна и та же шкала использовалась для всего диапазона измерений. Это обеспечивает очень высокое разрешение без дополнительных затрат.

Слева: емкостной энкодер, состоящий из трех частей, со стационарным передатчиком, ротором и стационарным приемником.
Справа: емкостной энкодер, состоящий из двух частей, с комбинированным передатчиком/приемником и ротором.

Основной проблемой при использовании емкостных энкодеров является их восприимчивость к шуму и электрическим помехам. Чтобы бороться с этим, схема ASIC должна быть тщательно разработана, а алгоритмы демодуляции должны быть точно настроены. Однако емкостная технология уже много десятилетий используется в цифровых штангенциркулях и хорошо зарекомендовала себя. Теперь он проникает в область кодировщиков, где обеспечивает высокое разрешение без ущерба для надежности.

простая схема сравнить работу LDR:

1. сенсорная оптопара
. Оптопара — это инструмент, используемый для клонирования света от источника к детектору без электрического соединения. Оптопара образована источником света, т.е. светодиодом, и фотодетектором в виде фототранзистора. Электрический сигнал (ток) на входе становится оптическим сигналом с использованием источника света, т.е. светодиода, и оптический сигнал может быть получен детектором для обратного преобразования в электрический сигнал.
 Состоит из одного светодиода и одного фототранзистора. Если между транзистором и светодиодом заблокировано, транзистор будет выключен, поэтому на выходе коллектора будет высокий логический уровень. И наоборот, если между транзистором и светодиодом нет блокировки, транзистор будет включен, так что его выход будет низким.
 Оптопара обычно используется для различных расчетов из-за ее способности быстро считать/подсчитывать
 Пример схемы оптопары:

2. Датчик LDR
 Принцип работы описанной выше схемы оптопары точно такой же, как принцип работы LDR (Light Зависимый резистор) Или часто мы называем его датчиком освещенности, поэтому используемая схема точно такая же.Одной из функций LDR является датчик кражи, автоматическая дверь и т. д.
 Вот серия LDR:

Если на LDR поступает свет, цифровой переключатель (транзистор) будет включен (логическая единица), если свет заблокирован тогда цифровой переключатель выключен (логический 0).

Что такое датчики света — Инженерные проекты

Привет, друзья! Надеюсь, у вас все отлично. В сегодняшнем уроке мы рассмотрим Что такое датчики света и как их использовать.Датчики света — это такие компоненты, которые воспринимают окружающий свет и преобразуют его в ток. Такие датчики обычно используются в различных приложениях, таких как коммутационные цепи и в целях безопасности. Когда они используются в разных цепях безопасности, эти датчики обнаруживают изменение света, а затем отправляют сигнал в систему сигнализации.

Существует множество типов компонентов световых извещателей, но принцип их работы одинаков. Наиболее часто используемыми типами датчиков света являются светоизлучающие диоды, фотодиоды, детекторы инфракрасного излучения (ИК) и т. д.В сегодняшнем посте мы рассмотрим работу, функции, схемы, применение и некоторые другие связанные термины, поэтому давайте начнем с , что такое датчики света.

Что такое датчики света
  • Такие датчики, преобразующие световое или инфракрасное излучение в электрический ток, известны как датчики света .
  • Эти датчики также называются фотоэлектрическими детекторами из-за преобразования фотонов в электрическую энергию.
  • Существует 2 основные категории фотодатчиков. Первая – это датчики, генерирующие электрический ток при попадании на них света, известные как фотогальванические датчики.
  •  Во-вторых, его электрические параметры, такие как сопротивление, определяются как фотопроводники.
  • Такие фотодатчики, вырабатывающие напряжение, прямо пропорциональное количеству падающего на них света, известны как фотоэлементы.
  • Существуют такие фотодатчики, используемые в различных схемах для регулирования значения тока, которые известны как модули фотоперехода.Такие модули используются в различных схемах безопасности и электронных проектах.
Фотопроводящая ячейка
  • Этот модуль фотодетектора не преобразует свет в электрический ток, но происходит изменение его физических параметров.
  • Фоторезистор является примером этих датчиков, когда свет, сталкивающийся с этим датчиком, изменяется, значение сопротивления также изменяется, а свет не преобразует его в ток.
  • С помощью этого фотодатчика контролируется значение тока в различных цепях и инженерных проектах, обычно используемый фотопроводник — светозависимый резистор (LDR).

Теперь обсудим подробно.

Светозависимое сопротивление
  • Светозависимые резисторы также известны как фоторезисторы. Эти светочувствительные датчики используются в различных инженерных проектах для контроля силы света для различных компонентов.
  • Он изготовлен из Cds (кадмия), это вещество очень чувствительно к свету, и в зависимости от интенсивности света оно меняет значение сопротивления.
  • Принцип работы LDR основан на фотопроводимости, в соответствии с этим с увеличением света увеличивается значение проводимости материалов.
  • Модули светозависимых резисторов также называются зависимыми устройствами, так как их сопротивление изменяется в зависимости от света: в тени сопротивление выше, а в свете сопротивление меньше.
  • В тех областях, где нет света, сопротивление LDR известно как темновое сопротивление, его значение составляет до 10 12  Ом.
Что такое светозависимый резисторный элемент
  • Обычно используемый тип элемента LDR — OPR12, он производится из сульфида кадмия.Этот датчик работает для такого излучения, которое имеет длину волны излучения шестьсот нанометров.
  • Этот датчик имеет большое значение сопротивления в тени почти десять мегаом, а на свету его значение почти сто ом.
  • Эта ячейка менее дорогая, в основном используется в таких устройствах, которые используются в ночное время на улицах для освещения. В разных фотоаппаратах и ​​фотоаппаратах он тоже используется.
  • Если мы соединим этот датчик с нормальным сопротивлением и подадим на него напряжение, то схема, образованная этим устройством, имеет преимущество, заключающееся в том, что для разных длин волн света она производит разные напряжения.Эта схема показана на данном рисунке.
  • По падению напряжения на последовательном сопротивлении R2 можно найти правило делителя напряжения.
Фотодиод
  • Структура фотодиода подобна обычному диоду, с той лишь разницей, что он имеет покрытие из такого материала, который поглощает свет.
  • Это покрытие поглощало в основном те световые лучи, у которых частота меньше, чем частота больше.
  • Светодиоды

  • также известны как фотодиоды, потому что они могут легко посылать и принимать свет.
  • При попадании света на поверхность фотодиода в модуле создается пара дырок и электронов.
  • Из-за образования дырок и электронов в диоде начинает течь ток.
  • Эти пары образуются при столкновении света с диодом, имеющим энергию почти 1,1 электрон-вольт.
  • Когда световая энергия сталкивается с атомами, электроны атома после получения этой энергии покидают атом и создаются пары дырки-электроны.
  • Заряд электронов отрицательный, а дырки ведут себя как положительные заряды.
  • Из-за областей истощения электроны и дырки не могут перемещаться из одной части диода в другую, поэтому электроны движутся к положительному выводу диода, а дырки — к отрицательному выводу.
Применение датчиков света
  • Это основные области применения датчиков света, которые подробно описаны.

Управление яркостью

  • В наших мобильных телефонах и ноутбуках мы увеличиваем и уменьшаем разрешение экрана, свет регулируется датчиками света.
  • Датчики окружающей среды в основном используются в электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и компьютеры.
  • Эти датчики также используются в различном уличном освещении для автоматического управления светом.

Охранная система

  • В различных охранных схемах используются световые датчики. При транспортировке эти датчики обеспечивают защиту различных продуктов, перемещаемых из одного места в другое.
  • Датчики света установлены в салоне, где продукты сохраняются при попытке открыть дверь датчик света распознает слабый свет и подает сигнал на связанную с ним сигнализацию.

Сельское хозяйство

  • Свет солнца играет важную роль в сельском хозяйстве для производства различных культур.
  • Разным пищевым семенам требуется разное количество света, поэтому важно знать, какая часть земли находится под солнечным светом.
  •  Эти датчики используются для разбрызгивания воды, когда солнечный свет недоступен, поскольку большая часть воды будет преобразована во влагу.

Want to say something? Post a comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *