Pokud vás zajímají obecné otázky - parametry, zařízení, aplikace a schémata světelného senzoru, pak v článku získáte odpovědi na ně.

Co je to světelný senzor?

Jedná se o speciální zařízení, které dokáže detekovat, kdy úroveň světla klesne pod obličej. Používají se v takových případech:

1. Pokud chcete ušetřit elektřinu.
2. Jako zařízení pro automatizaci lidského domova.

Pro plnou automatizaci se často používají společně s pohybovými senzory.

Jak pracuje?

Princip činnosti je jednoduchý a je založen na fotocitlivém prvku. Obvykle ve své roli působím jako fotorezistory, fototranzistory a fotodiody. Všichni mohou změnit svůj odpor v poměru k úrovni osvětlení. Chcete-li nastavit požadovanou úroveň osvětlení, při které se světlo rozsvítí, upravte příchozí signál z fotocitlivých prvků na klíčový tranzistor. Ve svém zatěžovacím obvodu má relé, jehož kontakty jsou spínány - lampy, pouliční osvětlení a podobně. Jak vidíte, princip fungování je jako u spínače, který je běžný a známý všem, pouze tento článek se zabývá automatizací.

Spojení

Spojení je zvažováno na příkladu konvenční třífázové sítě. Obecně platí, že vše, co potřebujete, je znázorněno na obrázku, který je srozumitelný pro každou osobu, a pokud máte otázky, musíte se naučit, jak se připojit k těmto zdrojům energie, což je zjevně mimo rozsah článku. Nezapomeňte však, že senzor ulice nebo osvětlení domácnosti bude připojen k třífázové síti a při práci s ním musíte být opatrní.

Montáž

Zdálo by se - co by zde mohlo být komplikované? Koneckonců, stačí se připojit, připojit, nakonfigurovat - a můžete jej použít! Ale v důsledku takových špatně koncipovaných akcí se často ukazuje, že místo instalace bylo vybráno špatně. Například: někde namontovali senzor a když se setmělo, zapne se a vypne. A jen když noc padá, může to fungovat víceméně normálně? Proč ano, špatný obrys nebo nemotorné ruce? Není nutné. Všechno se může ukázat jako mnohem prozaičtější - samotný senzor bude nainstalován na takovém místě, aby byl osvětlen lampou, která se zapne. Ukázalo se, že toto schéma: stmavlo - prvek fungoval - osvětlení se rozsvítilo - nyní je světlo a můžete ho vypnout. A tak v kruhu.

Přizpůsobení

Připojení světelného senzoru má své vlastní charakteristiky. K vyzkoušení výkonu můžete použít tmavý pytel na odpadky, který bude simulovat noc. Můžete vytvořit světelné senzory tak jednoduché, že nepotřebují nastavení a kalibraci. Navazující schémata však stále vyžadují určitou přípravu k použití. Zpočátku je nutné zkontrolovat kvalitu pájení, příkladem je zde uvedená fotografie. Nejčastěji se vyskytují různé problémy se stopami a u nich musíte změnit relé. Ladění je proto investicí do budoucnosti a důvěrou, že ji nebudete muset opakovat. V každém případě je rovněž vhodné omezit proud na 4 (16, 25) ampér, aby nedošlo k selhání světelného senzoru.

Schémata

Aby se kolo neobnovilo, navrhuji zvážit uspořádání průmyslových snímačů LXP-02 a LXP-03. Tyto vzorky se etablovaly jako vysoce kvalitní fotocitlivá zařízení, která jsou přínosná také z hlediska ceny / funkčnosti. Princip činnosti je tento: napětí prochází přes svorky N (nula) a L (fáze). Mohou být zmateni. Můžete také vypnout nulu, nikoli fázi, jako obvykle. Ale zdravý rozum a bezpečnost budou trpět. K usměrnění napětí se používá diodový můstek. Vyhlazuje se elektrolytickým kondenzátorem a k nezbytným prvkům se přivádí 22-24 voltů. Na výstupu odporového děliče 68 k se vytvoří napětí, které je nepřímo úměrné osvětlení. Pomocí prvku, jehož odpor je 1 MΩ, se nastaví práh odezvy. Můžete experimentovat a dát fotodiodu společně s fotorezistorem, princip fungování se nezmění. Pro maximální úspory energie je nutné maximalizovat odpor. Světelný senzor se však spustí pouze v případech, kdy je zcela tma. Chcete-li dosáhnout opačného výsledku, musíte udělat opak. K hladkému procesu je zapotřebí kondenzátor 47 uF, v případě, že před oknem je strom a větev pumpuje větve.

Závěr

Můžete si vytvořit svůj vlastní reflektor s pohybem a světelným senzorem. Je pravda, že to bude muset myslet tvrdě a tvrdě pracovat, ale výsledek nezklame. Senzor pouličního osvětlení může být mimořádně cenný v případech, kdy je třeba někde udržovat osvětlení nepřetržitě, například v inkubátorech kuřat, aby v případě ztráty světla a tepla byly hlášeny problémy.

Je popsáno vytvoření senzoru, který reaguje na světlo, a jsou uvedeny příklady řídicích obvodů pro nízkoenergetický elektromotor a LED. Bylo by užitečnější ovládat některé silné zatížení, například: žárovku, výkonný elektrický motor atd. Jednoduché schéma fotorelay pro výkonné zatížení je znázorněno na obrázku 1:

Obrázek 1 - Foto relé spouštěné snížením osvětlení

bez nastavení citlivosti

Tento obvod používá elektromagnetické kontaktní relé. Nejjednodušší levný a cenově dostupný způsob ovládání výkonného zatížení je použití elektromagnetického kontaktního relé:

Relé zobrazené na obrázku výše je odstraněno z rozbité importované chladničky, toto relé může přepínat (v tomto případě připojit a odpojit) zátěž spotřebovávající proud nejvýše 16A. 16A je dost pro mnoho domácích elektrických spotřebičů. V případě tohoto relé se uvádí, že pro stejnosměrnou cívku je potřeba 12 V, ale v praxi stačí 9 V pro napájení modemu s usměrňovačem pro provoz tohoto relé:

Pokud 9V nestačí, můžete obvod napájet z 12V. Pokud nahradíte rezistor R1 proměnnou nebo vyladěním, bude možné upravit citlivost na světlo.

Zpětný proud této fotodiody je zesílen tranzistorem VT1:

Tento tranzistor tvoří dělič napětí spolu s rezistorem R1:

Jak bylo uvedeno výše, tento rezistor může být nahrazen proměnnou nebo trimrem, takže lze nastavit citlivost obvodu.

Přímé ovládání reléové cívky je prováděno tranzistorem VT2:

KT973 je pro tento účel dobře vhodný. Relé je připojeno ke kolektoru tohoto tranzistoru.

Aby tranzistor VT2 nevypálil, když je náhle uzavřen, je paralelně s cívkou relé umístěna reverzní dioda:

Tato dioda může být nahrazena jinou vhodnou diodou.

Rezistor R2 je volitelný, ale může být dodán pro omezení proudu nebo snížení proudu.

Pro výkonovou část obvodu jsou potřebné konektory a vodiče:

Relé může připojit zátěž k 220V síti. Nezapomeňte, že síťové napětí je nebezpečné a při práci s ním musíte dodržovat bezpečnostní opatření, aby nedošlo k úrazu elektrickým proudem.

Po přípravě všech potřebných dílů můžete pokračovat v montáži relé.

Reverzní dioda se nejlépe pájí přímo na relé.

K sestavenému relé lze připojit zátěž se zdrojem energie (ne nutně síť 220 V). Pomocí tohoto fotografického relé spárovaného s infračerveným zdrojem záření můžete vytvořit snímač přítomnosti:

Pokud nasměrujete infračervené světlo do fotodiody foto relé, pak když je toto světlo blokováno, relé bude pracovat a uzavře zdroj napájení zátěži, takže můžete způsobit nějakou akci, když někdo překročí infračervený paprsek (nebo něco). Aby se zátěž při zvýšení osvětlení mohla zapnout, lze použít relé s normálně sepnutými kontakty. Chcete-li zapnout (nebo vypnout) několik zátěží, můžete použít relé s několika kontakty. Aby bylo možné zátěž zapnout i při zvýšeném osvětlení, můžete použít obvod na obrázku 3:

Obrázek 2 - Schéma včetně zatížení se zvýšeným osvětlením

Pokud se fotorelay zapne na žárovce, když je osvětlení sníženo, je nutné nějakým způsobem uzavřít fotodiodu před světlem žárovky, jinak, když se osvětlení sníží, relé se často zapne a vypne, což povede k jeho rychlému zhoršení a selhání. Pokud je použita infračervená fotodioda, nebude foto relé reagovat na světlo zářivky (pokud ji nepřiblížíte dostatečně blízko) nebo na LED lampu (pokud nemá infračervené LED diody s odpovídající vlnovou délkou emitovaného světla). Je lepší nezkoušet IR ovládání na tomto foto relé:

V tomto článku se budeme zabývat schématem a postupnou montáží světelného senzoru, která může být užitečná v každodenním životě nebo na farmě. Schéma světelného senzoru je velmi jednoduché, existuje deska s plošnými spoji a podrobný popis.

Světelný senzor může být užitečný například pro ovládání osvětlení v uzavřeném skleníku, když potřebujete automaticky zapnout nebo vypnout světlo se zaměřením na denní dobu. Například, pokud je noc na ulici, pak se světlo ve skleníku nerozsvítí, pokud je den na ulici, světlo se odpovídajícím způsobem rozsvítí.

Toto zařízení registruje intenzitu dopadajícího slunečního světla. Když bude hodně světla, tj. Slunce stoupá, při východu bude zřízen protokol. 1. Když den skončí, slunce půjde za horizont, na východu bude záznam. 0, světla se zhasnou až do následujícího rána. Obecně je rozsah světelného senzoru velmi široký a je omezen pouze představivostí osoby, která jej sestavila. Takové senzory se často používají k osvětlování skříně při otevřených dveřích.

Obvod snímače světla

Klíčovým článkem v obvodu je fotorezistor (R4). Čím více světla zasáhne, tím více jeho odpor klesá. Můžete použít jakýkoli fotorezistor, který najdete, protože se jedná o velmi vzácnou součást. Dovážené fotorezistory jsou kompaktní, ale někdy jsou docela podstatné. Příklady importovaných fotorezistorů jsou VT93N1, GL5516. Můžete také použít domácí, například FSD-1, SF2-1. Stojí mnohem méně, ale v tomto systému budou také dobře fungovat.

Pokud nebylo možné získat fotorezistor, ale opravdu chci vytvořit světelný senzor, můžeme postupovat následovně. Vezměte starý, nejlépe německý tranzistor v kulatém kovovém pouzdře a odřízněte jeho horní část, čímž odhalíte krystal tranzistoru. Na níže uvedené fotografii je znázorněn právě takový tranzistor s odříznutým krytem.

Je velmi důležité zároveň nepoškodit samotný krystal a odtrhnout víko. Téměř všechny tranzistory v takovém případě dokážou, zvláště sovětské germaniové, například MP16, MP101, MP14, P29, P27, budou fungovat obzvláště dobře. Protože Nyní je krystal takového „modifikovaného“ tranzistoru otevřený, odpor KE přechodu bude záviset na intenzitě dopadajícího světla na krystal. Namísto fotorezistoru se pájí kolektor a emitor tranzistoru, základní výstup se jednoduše zakousne.

Obvod používá operační zesilovač, můžete použít jakýkoli jednotlivý, vhodný pro pinout. Například široce dostupný TL071, TL081. Tranzistor v obvodu je jakákoli struktura NPN s nízkým výkonem, vhodná BC547, KT3102, KT503. Mění zátěž, která může sloužit například jako relé, nebo jako malý segment LED pásu. Je žádoucí připojit výkonnou zátěž pomocí relé, dioda Dl je v obvodu pro tlumení samoindukčních impulzů vinutí relé. Zatížení je připojeno k výstupu označenému OUT. Napájecí napětí obvodu je 12 voltů.

Hodnota ladicího rezistoru v tomto obvodu závisí na výběru fotorezistoru. Pokud má fotorezistor průměrný odpor, například 50 kΩ, měl by trimr mít dvakrát až třikrát větší odpor, tj. 100 - 150 kOhm. Můj fotorezistor SFD-1 má odpor vyšší než 2 megohmy, proto jsem také naladil frekvenci 5 megohmů. Existují také fotorezistory s nižším odporem.

Sestava světelného senzoru

Pojďme tedy přejít od slov k činům - v první řadě musíme vyrobit desku s plošnými spoji. K tomu existuje metoda LUT, kterou používám.

Soubor s deskou s plošnými spoji je připojen k článku, před tiskem není třeba zrcadlit.

Stáhnout PCB:

Stáhněte si PCB pro světelný senzor

Někdy takové situace nastanou, když potřebujete zapnout a vypnout světlo v místnosti za úsvitu každý den za úsvitu, tj. napodobujte denní hodiny uvnitř jakéhokoli uzavřeného prostoru. To může být vyžadováno například při pěstování rostlin nebo chovu zvířat, kde je nezbytné přesné dodržování denního / nočního režimu. V závislosti na ročním období se čas západu slunce a východu slunce neustále mění, což znamená, že používání denních časovačů pro zapnutí osvětlení nebude s daným úkolem správně zvládat. K záchraně přichází senzor okolního světla, nebo snadněji foto relé. Toto zařízení registruje intenzitu dopadajícího slunečního světla. Když bude hodně světla, tj. Slunce stoupá, při východu bude zřízen protokol. 1. Když den skončí, slunce půjde za horizont, na východu bude záznam. 0, světla se zhasnou až do následujícího rána. Obecně je rozsah světelného senzoru velmi široký a je omezen pouze představivostí osoby, která jej sestavila. Takové senzory se často používají k osvětlování skříně při otevřených dveřích.

Obvod snímače světla

Klíčovým článkem v obvodu je fotorezistor (R4). Čím více světla zasáhne, tím více jeho odpor klesá. Můžete použít jakýkoli fotorezistor, který najdete, protože se jedná o velmi vzácnou součást. Dovážené fotorezistory jsou kompaktní, ale někdy jsou docela podstatné. Příklady importovaných fotorezistorů jsou VT93N1, GL5516. Můžete také použít domácí, například FSD-1, SF2-1. Stojí mnohem méně, ale v tomto systému budou také dobře fungovat.
Pokud nebylo možné získat fotorezistor, ale opravdu chci vytvořit světelný senzor, můžeme postupovat následovně. Vezměte starý, nejlépe německý tranzistor v kulatém kovovém pouzdře a odřízněte jeho horní část, čímž odhalíte krystal tranzistoru. Na níže uvedené fotografii je znázorněn právě takový tranzistor s odříznutým krytem.

V tomto případě je velmi důležité nepoškodit samotný krystal a odtrhnout víko. Téměř všechny tranzistory v takovém případě dokážou, zvláště sovětské germaniové, například MP16, MP101, MP14, P29, P27, budou fungovat obzvláště dobře. Protože Nyní je krystal takového „modifikovaného“ tranzistoru otevřený, odpor KE přechodu bude záviset na intenzitě dopadajícího světla na krystal. Namísto fotorezistoru se pájí kolektor a emitor tranzistoru, základní výstup se jednoduše zakousne.
Obvod používá operační zesilovač, můžete použít jakýkoli jednotlivý, vhodný pro pinout. Například široce dostupný TL071, TL081. Tranzistor v obvodu je jakákoli struktura NPN s nízkým výkonem, vhodná BC547, KT3102, KT503. Mění zátěž, která může sloužit například jako relé, nebo jako malý segment LED pásu. Je žádoucí připojit výkonnou zátěž pomocí relé, dioda Dl je v obvodu pro tlumení samoindukčních impulzů vinutí relé. Zatížení je připojeno k výstupu označenému OUT. Napájecí napětí obvodu je 12 voltů.
Hodnota ladicího rezistoru v tomto obvodu závisí na výběru fotorezistoru. Pokud má fotorezistor průměrný odpor, například 50 kΩ, měl by trimr mít dvakrát až třikrát větší odpor, tj. 100 - 150 kOhm. Můj fotorezistor SFD-1 má odpor více než 2 megaohm, a proto jsem také naladil 5 megohmů. Existují také fotorezistory s nižším odporem.

Sestava světelného senzoru

Pojďme tedy přejít od slov k činům - v první řadě musíme vyrobit desku s plošnými spoji. K tomu existuje metoda LUT, kterou používám.
Soubor s deskou s plošnými spoji je připojen k článku, před tiskem není třeba zrcadlit.
Deska ke stažení:

(staženo: 247)

Deska je určena k instalaci domácího fotorezistoru FSD-1 a ladicího rezistoru typu CA14NV. Několik fotografií procesu:

Nyní můžete součásti pájet. Nejprve jsou nainstalovány odpory, dioda a pak všechno ostatní.

A konečně, největší části jsou pájeny dovnitř - fotodioda a ladicí odpor, vodiče pro pohodlí mohou být vyvedeny přes svorkovnice. Po dokončení pájení je nutné vyjmout tavidlo z desky, zkontrolovat instalaci a zazátkovat přilehlé koleje. Teprve poté můžete napájet desku.

Nastavení senzoru

Při prvním zapnutí se kontrolka LED na desce rozsvítí nebo zcela zhasne. Jemně otočte ladicí rezistor - v nějaké poloze LED změní svůj stav. Na tuto stranu je nutné nainstalovat ladicí rezistor mezi dvěma polohami a uzavřením nebo blikáním fotorezistoru k dosažení požadovaného prahu.

Vizuálně je ve videu zobrazena funkce světelného senzoru. Nad fotorezistorem se vytvoří stín, intenzita světla se sníží, LED zhasne. Úspěšná montáž!

Každý je obeznámen se zahradními světly, která se během dne nabíjejí ze solárního panelu a večer se automaticky zapínají. Mají speciální senzor, který počítá pouliční osvětlení a jakmile večer přijde, rozsvítí se LED. V této recenzi nabízíme pokyny pro výrobu podobného senzoru vlastními rukama.

K výrobě senzoru potřebujeme:
- 2 rezistory při 470 ohmech;
- 2 rezistory na 10 ohmů;
- fotorezistor;
- potenciometr při 470 ohmech;
- světlo;
- operační zesilovač LM741;
- osmipinový DIP panel;
- obvodová deska.

Začněte s deskou plošných spojů. Vystřihněte malý kousek o šířce 9 bodů a délce 13.

Dále bereme odpory na 470 ohmů. Vložte je do horního pruhu dělením 2 a 5.

Ohýbáme je navzájem tak, aby mezi nimi zůstalo jedno rozdělení.

Nyní vezmeme potenciometr a vložíme dva kontakty blízko dříve instalovaných odporů. Pájejte kontakty.

Dále vezměte panel DIP. Připojíme třetí kolík panelu k volnému kontaktu potenciometru.

Pájeli jsme panel k desce.

Dále vezmeme odpor 10 kΩ a fotorezistor. Rezistor musí být připojen ke kolíku číslo 2 ak minus. Pokud držíte desku s odpory 470 ohmů dolů, bude minus umístěn na pravé straně.

Připojíme fotorezistor ke stejnému pinovému číslu 2, které by tentokrát mělo jít také k plusu.

Nyní připojte čtvrtý kolík k minus. A sedmý nebo druhý shora je plus.

Nakonec zbývá připojit k desce to, co se zapne. V našem případě se jedná o LED žárovku, která musí být připojena k šestému kolíku.

Po dokončení montáže můžete vložit LM741, na kterém je mimochodem vyznačovací bod, který musíte vložit ve směru plus.

Náš senzor je připraven. Fotorezistor měří osvětlení. Jakmile klesne pod určitou úroveň, LED dioda se rozsvítí. Úroveň osvětlení lze nastavit potenciometrem. Pokud potřebujete zapnout něco výkonnějšího, pak namísto LED dáte nějaký tranzistor.