Датчик ионизации пламени принцип работы

daemonbbb › Блог › Системы зажигания с мониторингом ионизации

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА САМООРГАНИЗАЦИИ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ИОННЫХ ТОКОВ В КАМЕРАХ СГОРАНИЯ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
В.В. Смоленский
Поволжский государственный университет сервиса, Тольятти, Россия

APPLICATION OF A METHOD OF SELF-ORGANIZING FOR MONITORING IONIC CURRENTS IN CHAMBERS OF COMBUSTION OF THERMAL ENGINES
V.V. Smolenskij
Volga region State University of Service, Togliatty, Russia

Повышение требований к количеству токсичных выбросов в составе отработавших газов и наличию встроенной бортовой диагностики систем автомобиля ведет к необходимости внедрения новых технических решений, применяемых в электронных системах управления ДВС, с целью обеспечения непрерывного контроля основных параметров сгорания топливно-воздушной смеси (ТВС) непосредственно в камере сгорания (КС) двигателя [1, 2]. Одной из таких технологий является так называемая технология мониторинга ионного тока (МИТ) основанная на явлении самоорганизации в стахостически распространяющемся пламени [3].
Первой фирмой, применившей технологию МИТ, стала шведская фирма SAAB, использовавшая ее в серийном производстве в 1988 году для определения фазы работы цилиндров двигателя. В этом направлении работает также группа DELPHI, которая в 1996 году объявила о создании системы управления ДВС, использующей технику МИТ для диагностики пропусков воспламенения, управления по детонации и определения фазы работы ДВС. На конференции SAE в 1999 году фирма BOSCH представила свои идеи по использованию этой технологии для диагностики пропусков воспламенения и детонации [4]. Над теоретическими исследованиями зависимости ионной проводимости от различных параметров рабочего процесса ДВС, работает фирма MECEL в содружестве с Лундским технологическим институтом (Швеция) [1]. Возможности метода развивают фирмы Mitsubishi Electric Corp. (Япония) [5], Adrenaline research (США) [2] и другие.
На практике мониторинг ионного тока проводят путем измерения падения напряжения на измерительном резисторе, включенном в цепь протекания ионного тока. Для возбуждения ионного тока обычно используется положительное напряжение 150…400 В, приложенное к центральному электроду свечи зажигания после окончания искрового разряда, воспламеняющего ТВС. Такой метод удобен тем, что позволяет отказаться от специального датчика ионного тока. Временная диаграмма ионного тока, полученная таким образом, несет информацию о процессе горения в цилиндрах ДВС. Эта зависимость подвергается обработке электронной системой управления двигателем (СУД), которая управляет исполнительными устройствами (топливоподачи, зажигания и т.п.).
Существует несколько схем возбуждения и измерения ионного тока, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки.
В первом варианте, например, в системах, разработанных DELPHI, Mecel, Bosch, Mitsubishi Electric Corp., напряжение возбуждения подается между массой двигателя и низковольтным выводом вторичной обмотки катушки зажигания с конденсатора, заряжаемого до напряжения 150-200 В. Измеряемый ионный ток протекает через вторичную обмотку катушки и искровой промежуток свечи зажигания. Так в системе Mecel (рисунок 1) измерительное напряжение формируется однократно при каждой генерации искрового разряда путем накопления заряда в емкости и ограничением напряжения на ней стабилитроном. Измеряемый сигнал ионного тока снимается в течение всего периода следования импульсов зажигания с токоизмерительного резистора, включенного в цепь разряда вышеупомянутой емкости.
Используя данную схему, инженеры Mecel разработали концепцию регулирования положения пика давления в КС по углу поворота коленчатого вала. Поскольку величина ионного тока пропорциональна давлению в КС, то пик давления и пик сигнала ионного тока совпадают по времени. Mecel предлагают использовать схему измерения ионного тока для определения положения пика давления в КС и использования этой информации в качестве обратной связи.
В описанной схеме (рисунок 1) измеряемый ионный ток протекает через вторичную обмотку катушки зажигания, что накладывает определенные ограничения на величины сопротивления и индуктивности обмоток катушки зажигания. Поэтому применяют либо емкостную систему зажигания с соответствующей катушкой зажигания, либо индуктивную систему зажигания с увеличенным (до 25А) током разрыва.
К этому же варианту относится и система фирмы Bosch, схема которой представлена на рисунке 2 [4].
Система отличается тем, что имеет ограничитель длительности искры (ОДИ). Во время накопления энергии в катушке зажигания и разряда в искровом промежутке свечи зажигания ОДИ открыт. По истечении определенного времени продолжительности искры ОДИ замыкает первичную обмотку накоротко; искра заканчивается, а оставшаяся в катушке энергия рассеивается. После непродолжительной паузы начинают измерения. Система содержит маломощный преобразователь напряжения, обеспечивающий уровень напряжения примерно 150 В. Сигнал ионного тока, снимается в виде напряжения на измерительном резисторе Rm. Преимущества системы: простота, низкая эрозия контактов, изменяемая длительность искры, возможность много искрового зажигания, низкая стоимость, контроль энергии искры.

Рисунок 1 – Система измерения ионного тока фирмы “Mecel”

К достоинствам можно отнести также хороший коэффициент сигнал/помеха по ионному току, и неограниченное время измерения. Инженеры фирмы Bosch предлагают использовать сигнал ионного тока в КС ДВС для устранения детонации. Результаты их исследований показывают, что точность обнаружения детонации таким способом довольно велика. В отличие от датчика детонации, располагаемого в корпусе двигателя и способного выдавать ошибочные сигналы при присутствии посторонних шумов, свеча зажигания, как датчик ионного тока находится в непосредственной близости от источника детонации и сигнал от такого датчика не зависит от посторонних шумов. Однако сигнал сильно зависит от расположения свечи в КС. При измерении детонации с помощью ионного тока инженеры Bosch изучали спектры давления и ионного тока и отметили высокую степень совпадения максимумов и минимумов кривых давления и ионного тока.

Рисунок 2 – Схема измерения ионного тока “Bosch”
На том же принципе работы основана и система, разработанная Mitsubishi Electric Corp (рисунок 3).

Рисунок 3 – Схема измерения ионного тока фирмы “Mitsubishi Electronic Corp”.
Отличие состоит в том, что накопление энергии для создания напряжения возбуждения ионного тока осуществляется отводом части энергии, аккумулируемой в катушке зажигания. Во время разряда система измерения ионного тока отключается от катушки зажигания.
При проведении опытов было отмечено, что количество импульсов ионного тока, выделяемых во время детонации, связано с уровнем детонации. Определение детонации в системах, использующих датчик виброускорений (датчик детонации), затруднено в следствии шумов в диапазоне детонации.
Система выявляющая детонацию посредством подсчета импульсов ионного тока, лишена этих недостатков. На рисунке 4 представлены сигналы с датчиков давления и ионного тока.
Авторы отмечают хорошее отношение сигнал/помеха и высокую достоверность измерения уровня детонации. К недостаткам такой системы можно отнести то, что ионный ток протекает через вторичную обмотку катушки зажигания, что накладывает на ее параметры дополнительные ограничения.
Специалисты фирмы Adrenaline Research разработали систему измерения ионного тока, применив ее к усовершенствованной системе зажигания с двойной энергией, представленную на рисунке 5. Схема объединяет в себе индуктивную и емкостную систему зажигания, что одновременно позволяет обеспечить высокое напряжение и большой ток пробоя для улучшения зажигания. После разряда цепи двойной энергии второй конденсатор перезаряжается, обеспечивая высокое напряжение на электродах свечи при измерении тока. Система обладает следующими достоинствами:
 малое время искрового разряда, присущее емкостным системам, позволяет начать измерения ионного тока уже через 300 мкс после пробоя искрового промежутка свечи зажигания в отличие от 1,5 – 3 мс, для индуктивных систем;
 конденсатор большой емкости в цепи двойной энергии, используемый для поддержания высокого тока искры, применяется также для обеспечения возбуждающего напряжения, что обеспечивает стабильное напряжение измерения, так как ионный ток имеет величину примерно 150 мА, а емкость может обеспечивать до 100 А для 3 мкс разряда в фазе зажигания;
 низкое сопротивление вторичной обмотки катушки зажигания в емкостной системе зажигания позволяет протекание через нее более высоких токов при измерении ионного тока. Возможность приложения высокого напряжения к свече зажигания обеспечивает хорошее соотношение сигнал/помеха;
 использование одной цепи, как для высоковольтного разряда, так и для измерений.

Рисунок 4 – Формы сигналов ионного тока и датчика давления в цилиндре (ДДЦ) при детонации.

К недостаткам системы можно отнести необходимость выполнения контакта между катушкой и свечой зажигания с достаточной проводимостью, чтобы обеспечить протекание ионного тока, величиной 30…150 мА.
Во втором варианте выполнения систем возбуждения и измерения ионного тока в КС напряжение возбуждения подают на высоковольтный вывод вторичной обмотки катушки зажигания от специального источника питания через развязывающие высоковольтные диоды или резисторы. К такому типу относится система, разработанная Daihatsu Motor Co., показанная на рисунке 6.

Рисунок 5 – Схема измерения ионного тока фирмы «Adrenaline Research»

Рисунок 6 – Схема измерения ионного тока фирмы « Daihatsu Motor Co»

После завершения разряда зажигания к центральному электроду свечи зажигания прикладывается напряжение возбуждения ионного тока. Для упрощения системы часть энергии, накопленной в катушке зажигания, используется для создания напряжения возбуждения. Так как амплитуда ионного тока, измеряемая в виде падения напряжения на измерительном резисторе Rm, слишком мала для непосредственного измерения, то напряжение усиливается в модуле мощности, интегрированном с усилителем ионного заряда. Имеется возможность работы на бедной смеси путем обнаружения нестабильности горения и регулирования отношения воздух/топливо таким образом, чтобы держать это отношение на границе появления нестабильности горения.
Преимуществами предлагаемого метода возбуждения ионного тока являются простота технической реализации и легкость съема сигнала ионного тока. Один из конструктивных вариантов реализации метода включает в себя обычную индивидуальную катушку зажигания и проставку со встроенным высоковольтным диодом и проходным конденсатором.
К недостаткам можно отнести усложнение программы управления первичной обмоткой катушки зажигания, которая должна проводить накопление заряда для искрового разряда, разряд, гашение остаточных колебаний, возбуждение напряжения для измерения.
В настоящее время предлагаются СУД с обратной связью на основе применения метода самоорганизации и анализа ионных токов в камере сгорания. Технология измерения ионного тока, протекающего в искровом промежутке свечи зажигания, размещенной в камере сгорания ДВС является одной из самых экономически эффективных, простых и интенсивно разрабатываемых.
Используя технологию измерения ионного тока с целью регулирования рабочего процесса ДВС могут быть определены следующие параметры: пропуски воспламенения; наличие или отсутствие детонации; угловое положение пика давления в камере сгорания; фаза газораспределения; состав топливовоздушной смеси.

Список литературы:
1. Lars Eriksson, Lars Nielsen. Closed Loop Cycle Ignition Control by Ion Current Interpretation// Linkoping University Mikael Glavenius, Mecel AB. SAE 970854, 1997.
2. Eric N. Balles, Edward A. VanDyne, and Alexandra M. Wahl. In-Cylinder Air/Fuel Ratio Approximation Using Spark Gap lonization Sensing// Kenneth Ratton and Ming-Chia Lai Wayne State University, Adrenaline Research Inc. SAE 980166, 1998.
3. Developing of New Ion Current System for Combustion Process Control/ Morito Asano, Tecumo Cuma, Mitsunobi Caiitany, Manabu Takeutchy // Daihatsu Motor Co. SAE 980162, 1998.
4. Ion Current Sensing for Spark Ignition Engines/ Jiirgen Forster, Achim Gunther, Markus Ketterer, Klaus-JQrgen Wald// Robert Bosch GmbH. SAE 1999-01-0204, 1999.
5. The Application of Ionic Current Detection System for the Combustion Condition Control/ Yutaka Ohashi, Mitsuru Koiwa, Koichi Okamura, и Atsushi Ueda// Mitsubishi Electric Corp.
SAE1999-01-0550, 1999
6. Spark Advance Control Using the Ion Current and Neural Soft Sensors/ Hellring Magnus, Thomas Munther, Thorsteinn Rognvaldsson, Nicholas Wickstrom// Halmstad University Christian Carlsson, Magnus Larsson, & Jan Nytomt MecelAB. SAE 1999-01-1162, 1999.

Резюме
В статье рассмотрены вопросы применение метода самоорганизации для мониторинга ионных токов в камерах сгорания тепловых двигателей. Создание системы непрерывного безинерционного контроля основных параметров сгорания ТВС непосредственно в камере сгорания двигателя, основанной на явлении электропроводности в пламени, позволит обеспечить выполнение норм ЕВРО-6.

Summary
In clause questions application of a method of self-organizing for monitoring ionic currents in chambers of combustion of thermal engines are considered. Creation of system continuous without the inertial the control of key parameters of combustion ТВС is direct in the chamber of combustion of the engine, based on the phenomenon electroconductivity in a flame, will allow to provide performance of norms Euro-6.

Ионизационные пожарные извещатели: виды и принцип действия

Ионизационный пожарный извещатель – это высокотехнологичное автоматическое устройство для регистрации очага пожара по появлению в газовоздушной среде защищаемого помещения летучих продуктов процесса горения – мельчайших частиц копоти, гари. Такой способ обнаружения основан на свойстве ионизированного воздуха притягивать частицы дымового потока, что и послужило появлению такого названия.

По своей эффективности, это одна из последних ступеней технического развития дымовых пожарных извещателей, сравнимая по чувствительности, скорости/инерционности обнаружения характерных признаков процесса горения с образованием дымов, лишь с газовыми, аспирационными, проточными датчиками; превышая показатели оптико-электронных устройств, предназначенных для таких же целей.

Ионизационные пожарные извещатели способны обнаруживать очаг возгорания не только на самой ранней стадии по появлению летучих частиц реакции горения, но и реагируют на любой их размер; а также цвет, зависящий от физико-химических параметров пожарной нагрузки в защищаемых помещениях, так называемый серый и черный дым; что недоступно большинству других автоматических устройств, фиксирующих образование дымового потока.

Из-за сложности производства, технического контроля при создании подобных устройств; необходимости утилизации/дезактивации, отслуживших свой срок ионизационных пожарных извещателей только на специализированных предприятиях атомной промышленности, созданы предпосылки для высокой стоимости изделий.

В силу наличия в них, пусть и в допустимых государственными нормами, небольшого количества радиоактивных веществ внутри миниатюрных радиоизотопных излучателей, являющихся неотъемлемым элементом конструкции в большинстве моделей изделий; отчасти из-за сформировавшегося предвзятого общественного мнения в нашей стране они серийно не производятся.

Однако, за рубежом их изготовление продолжается, и сертифицированные в установленном порядке изделия можно приобрести на российском рынке пожарно-технической продукции.

Согласно определения, данному в ГОСТ Р 53325-2012, это автоматическое устройство обнаружения очага возгорания, способ действия которого основывается на изменении значений электрического тока, проходящего через искусственно ионизированный воздух, при появлении в них дымовых частиц, образовавшихся в процессе горения твердых, жидких материалов.

По контролируемому признаку пожара, конструкции изделий, техническому устройству чувствительных элементов датчиков, способу обнаружения дымовых частиц к ионизационным пожарным извещателям относят два вида:

Радиоизотопный дымовой извещатель КИ-1

Радиоизотопные

Это дымовой пожарный извещатель, который срабатывает вследствие воздействия продуктов горения на ионизационный ток внутренней рабочей камеры извещателя. Принцип действия радиоизотопного извещателя основан на ионизации воздуха камеры при облучении его радиоактивным веществом. Принцип действия радиоизотопного извещателя основан на ионизации воздуха камеры при облучении его радиоактивным веществом. При введении в такую камеру противоположно заряженных электродов возникает ионизационный ток. Заряженные частички «прилипают» к более тяжёлым частичкам дыма, снижая свою подвижность — ионизационный ток уменьшается. Его уменьшение до определённого значения извещатель воспринимает как сигнал «тревога».

Структурная схема радиоизотопного пожарного извещателя РИД-1

Подобный извещатель эффективен в дымах любой природы. Однако наряду с описанными выше достоинствами радиоизотопные извещатели имеют существенный недостаток, о котором не следует забывать. Речь идёт об использовании в конструкции извещателей источника радиоактивного излучения. В связи с этим возникают проблемы соблюдения мер безопасности при эксплуатации, хранении и транспортировке, а также утилизации извещателей после окончания срока эксплуатации. Эффективен для обнаружения возгораний, сопровождающихся появлением так называемых «чёрных» видов дыма, характеризующихся высоким уровнем поглощения света.

Читайте также:  Выращивание душицы из семян в домашних условиях

Электроиндукционные

Аэрозольные частицы засасываются из окружающей среды в цилиндрическую трубку (газоход) при помощи малогабаритного электрического насоса и попадают в зарядную камеру. Под воздействием униполярного коронного разряда, частицы приобретают объёмный электрический заряд и, двигаясь далее по газоходу, попадают в измерительную камеру, где наводят на её измерительном электроде электрический сигнал, пропорциональный объёмному заряду частиц и, следовательно, их концентрации. Сигнал с измерительной камеры попадает в предварительный усилитель и далее в блок обработки и сравнения сигнала. Датчик осуществляет селекцию сигнала по скорости, амплитуде и длительности и выдаёт информацию при превышении заданных порогов в виде замыкания контактного реле.

Структурная схема электроиндукционного пожарного извещателя

Структурная схема электроиндукционного пожарного извещателя

  1. Высоковольтный модулятор.
  2. Регулятор напряжения.
  3. Блок питания.
  4. Усилитель.
  5. Блок обработки информации.
  6. Зарядная камера, электрод кольцо.
  7. Зарядная камера, электрод игла.
  8. Конденсатор.
  9. Резистор.
  10. Резистор.
  11. Стабилитрон.
  12. Индукционный электрод.
  13. Светодиод.
  14. Побудитель расхода аэрозоля.
  15. F – Выходной сигнал.

Конструктивно, измерительная линия представляет из себя цилиндрический газоход, на входе которого расположена зарядная камера типа игла-цилиндр, а на выходе измерительный электрод-кольцо и побудитель расхода воздушной смеси.

Основным параметром электроиндукционного пожарного извещателя, который позволяет применить плавающий порог, является его чувствительность, которая позволяет обеспечить устойчивый уровень электрического сигнала, пропорционального весовой концентрации аэрозоля, во всем его возможном диапазоне изменения.

В СП 5.13130.2009, о требованиях к проектированию систем АПС, АУПТ, выбор точечных дымовых пожарных извещателей рекомендовано выполнять в соответствии с их чувствительностью к различным типам дыма. По этому характерному показателю ионизационные пожарные извещатели находятся вне конкуренции среди подобных устройств, в т.ч. эффективно выявляют «черный» дым.

Принцип действия

Удивительна история изобретения дымового радиоизотопного детектора. В конце 1930-х гг. физик Вальтер Йегер занимался разработкой ионизационного датчика для обнаружения отравляющего газа. Он полагал, что ионы молекул воздуха, образованные под действием радиоактивного элемента (схема А, Б), будут связываться молекулами газа и за счет этого будет уменьшаться электрический ток в цепи прибора. Однако небольшие концентрации ядовитого газа не оказывали никакого влияния на проводимость в измерительной ионизационной камере датчика. Вальтер с расстройства закурил и вскоре с удивлением заметил, что микроамперметр, подключенный к датчику, зафиксировал падение тока. Оказалось, что частицы дыма от сигареты воспроизвели тот эффект, который не смог обеспечить отравляющий газ (схема В). Этот эксперимент Вальтера Йегера проложил путь для создания первого детектора дыма.

Основывается на фиксации, регистрации изменений показателей электротока, проходящего через ионизированные молекулы воздушной среды в чувствительном элементе датчика, при воздействии на них мелких частиц летучих продуктов реакции горения.

При попадании таких частиц в камеру датчика ионизационного дымового извещателя они за счет разности электрических потенциалов присоединяются к ионам, что снижает скорость их движения и, как результат, силу тока; при снижении их количества, удалении из чувствительного элемента устройства – сила тока начинает расти.

Уменьшение силы электротока, проходящего через ионизированный воздух, до порогового/критического значения, установленного настройками изделия, воспринимается устройством как признак обнаружения очага пожара в контролируемой зоне, защищаемом помещении; с формированием, передачей тревожного сообщения на приемно-контрольную аппаратуру установки АПС или блок управления системы автоматического пожаротушения.

Принцип работы радиоизотопных дымовых извещателей основывается на ионизации воздушной среды в контрольной камере чувствительного элемента, размещенного внутри корпуса изделия, при интенсивном излучении его маломощным узконаправленным источником радиоактивного излучения; в электроиндукционных пожарных датчиках ионизация воздуха осуществляется униполярным коронным разрядом электрического тока.

Конструкция

Получившего наибольшее распространение по сравнению с электроиндукционным устройством, ионизационного радиоизотопного дымового извещателя состоит из следующих элементов:

  • Корпуса из высококачественного пластика, например, негорючего поликарбоната с отверстиями для входа и выпуска воздуха, дымовых газов, защищенными как мелкой металлической сеткой от проникновения насекомых, так и формой корпуса вокруг них, их расположением на нем для защиты от воздействия прямых воздушных потоков.
  • Монтажной базы с электронной печатной платой, на которой установлены две, последовательно включенные в электрическую цепь ионизационные камеры – контрольная и измерительная; блок управления с микроконтроллером, предназначенный для обработки данных, передачи сигналов, адресации устройства; входными/выходными скользящими зажимными контактами/клеммами для подключения к шлейфу установки АПС.
  • Конструктивно контрольная камера размещена внутри измерительной, являясь закрытым объемом, защищенным от проникновения частиц дыма; в то время как измерительная камера открыта, предназначена для свободного проникновения, фильтрации газовоздушной среды для фиксации происходящих в ней изменений.

Типовая конструкция ионизационного извещателя

  • Компактного источника радиоактивного излучения, чаще содержащего ничтожно малое количество изотопа америция-241, нанесенного на металлическую фольгу, установленного внутри контрольной камеры. Его излучение проникает через обе камеры, образуя в воздухе положительно и отрицательно заряженные частицы – ионы воздуха; при этом радиоизотопный источник излучения несет положительный, а внешняя измерительная камера – отрицательный заряд. При подаче электропитания на входные контакты ионизационного пожарного извещателя внутри него возникает электрическое поле.
  • При накоплении на сигнальном электроде, установленном на границе соединения контрольной и измерительной дымовой камер, положительного заряда достаточной силы, установленного настройками микроконтроллера; он через аналого-цифровой преобразователь, входящий в состав электронной интегральной схемы, формируется в тревожный сигнал, передаваемый на прибор/блок установки АПС.

Сила тока в ионизированном пространстве внутри такого пожарного извещателя остается стабильной только при сохранении нормальных условий в зоне контроля.

При малейших изменениях в воздухе ионизационные пожарные извещатели чутко реагируют, приводя в действие весь комплекс автоматической противопожарной защиты, что дает возможность, если не сразу ликвидировать очаг возгорания; то дать возможность локализовать его, дать время до прибытия пожарных подразделений, минимизировать материальный ущерб.

Датчик освещенности день-ночь: установка и выбор уличных устройств

Владельцы загородных домов и коттеджей нередко интересуются тем, как обустроить на своем участке автоматическое освещение. У них есть два возможных варианта — установка астротаймера и датчика освещения. Последнее устройство считается наиболее популярным, так как обладает простой конструкцией и доступной стоимостью. Потому на нем следует остановиться более подробно.

  • Принцип работы и устройство
  • Характеристики и особенности выбора
  • Выбор подходящего места для установки
  • Схемы подключения
  • Стоимость фотодатчика

Принцип работы и устройство

Это приспособление называют по-разному. Самое распространенное название — фотореле, но его также называют фотодатчиком, фотоэлементов, фотосенсором, датчиком сумерек и света, датчиком день/ночь или светоконтролирующим выключателем. Названий у устройства очень много, однако суть остается единой — оно позволяет выключать и включать освещение в автоматическом режиме.

Принцип работы датчика освещенности базируется на способности элементов менять свои свойства в зависимости от интенсивности окружающего освещения. Зачастую применяют фотодиоды, фототранзисторы и фоторезисторы. В вечернее время, при снижении освещенности, характеристики светочувствительных деталей меняются. После того, как изменения смогут достигнуть конкретных значений, происходит смыкание контактов реле, которые отвечают за питание. С рассветом изменения происходят в совершенно обратном порядке, контакты снова размыкаются, а свет выключается.

Характеристики и особенности выбора

Для начала нужно подобрать напряжение, при котором будет работать уличный датчик освещенности: 12 V или 220 V. Другая немаловажная характеристика — категория защиты. В связи с тем, что прибор будет работать на улице, защитный класс должен быть не менее IP 44. То есть внутрь такого устройства не проникнут предметы, размер которых превышает один миллиметр и им не страшны брызги воды. Следующий критерий выбора — допустимые температуры при эксплуатации.

Рекомендуется выбирать такие датчики света для уличного освещения день/ночь, которые с небольшим запасом превышают средние температуры в вашей местности.

Выбирать сумеречный датчик нужно и по мощности подключаемых лампочек и электротоку нагрузки. Тут тоже лучше брать устройства с небольшим запасом.

В некоторых устройствах предусмотрена возможность регулировки чувствительности. Снижать этот показатель рекомендуется при выпадении снега. В этой ситуации свет, отраженный от поверхности снега, может восприниматься датчиком как рассвет. В итоге освещение будет постоянно отключаться и включаться.

Также очень полезной опцией считается задержка срабатывания. К примеру, если в ночное время на фотореле попадет свет автомобильных фар. Если задержка будет очень маленькой, то свет отключится. Но этого не произойдет, если она будет хотя бы пять-десять секунд.

Выбор подходящего места для установки

Для нормального функционирования датчика освещенности важно грамотно подобрать место для его монтажа. Тут нужно учитывать целый ряд факторов:

  1. На устройство обязательно должен попадать свет солнца, то есть датчик должен находиться под открытым небом.
  2. Ближайшие окна, фонари и лампы должны быть расположены как можно дальше.
  3. Нежелательно, чтобы на фотореле попадало освещение автомобильных фар.
  4. Не стоит устанавливать световые датчики слишком высоко. Это нужно для максимально удобного обслуживания.

При устройстве автоматизированного уличного освещения очень важно подобрать подходящее место для монтажа. Нередко фотореле устанавливается прямо на столбе. Однако это не очень удобно в плане обслуживания, так как на такой высоте его будет трудно очищать. Лучше разместить фотодатчик на стене жилища, а к самому осветителю протянуть питающий кабель.

Схемы подключения

С подключением датчика освещения не должно возникнуть никаких проблем. На вход прибора заносится ноль и фаза, с выхода фаза заводится на фонари (нагрузку), а минус (ноль) идет с шины или автомата.

Если производить установку в соответствии с правилами, проводные соединения нужно делать в монтажной (распределительной) коробке. Если отключать и включать нужно мощный светильник на столбе с дросселями, то схему рекомендуется дополнить контактором (пускателем). Если освещение должно запускаться лишь на период нахождения человека, к примеру, в уличном туалете, то установку дополняют чувствительным датчиком движения.

В большинстве случаев фотодатчики включают в свою конструкцию три провода: синий, красный, черный или коричневый. Во время установки системы следует помнить следующее:

  • красный провод нужно подключать непосредственно к лампам;
  • к зеленому или синему подсоединяется нейтраль (ноль) от кабеля питания;
  • к коричневому или черному нужно подавать фазу.

Воспользовавшись этими правилами, у вас получится полностью рабочая схема.

Стоимость фотодатчика

Если у вас появилось желание произвести установку уличного освещения с помощью датчика, то вам, конечно же, будет интересна цена вопроса.

Стоимость таких устройств зависит от производителя и варьируется от двух до десяти тысяч рублей. Благодаря ассортименту у каждого есть возможность подобрать для себя наиболее оптимальное решение.

ТОП-5 уличных датчиков освещенности для включения света: лучшие модели + нюансы выбора и подключения

Освещение необходимо исключительно в темное время суток, и с наступлением сумерек приходится включать фонарь у крылечка или светильники в витрине магазина. Но зачем это делать вручную, когда есть автоматические устройства, не правда ли?

Уличные датчики чутко реагируют на уровень естественного света: самостоятельно включаются, когда темнеет, и выключаются при появлении первых лучей солнца. Контролировать процесс работы фотореле не нужно.

Предлагаем рассмотреть современные модели и выяснить, какой датчик освещенности для включения света уличный соответствует нашим, сугубо индивидуальным требованиям. В рейтинг попали популярные устройства, имеющие высокий процент реализации и получившие множество положительных отзывов.

ТОП-5 уличных сумеречных датчиков

IEK ФР 601 серый

Бюджетный вариант с возможностью регулировки

Фотореле в корпусе серого цвета подходит для эксплуатации в помещении и на улице. Применяется для включения/выключения освещения, а также подсветки рекламных конструкций, витрин.

Устройство представляет собой комбинацию из основания и корпуса. На основании установлены фотоэлемент и электронная плата, защищенная кожухом. Корпус датчика изготовлен из поликарбоната, не поддерживающего горение.

Нагрузку коммутирует реле электромеханического типа. Порог срабатывания можно регулировать с помощью переключателя «LUX», поворачивая регулятор в одну из сторон – «+» или «–».

  • тип – встроенный;
  • монтаж – настенный, открытая установка;
  • материал – термопласт;
  • возможность регулировки – да;
  • сумеречный порог (мин/макс) – 5-50 лк;
  • степень защиты – IP44;
  • раб. t°С (мин/макс) – -25°С/+45°С;
  • габариты (в*ш*г) – 77*63*78 мм.

Устройство изготавливают согласно ГОСТ. Его приобретают для бюджетных организаций, применяют в коммерческих целях и частном хозяйстве.

  • Бюджетная стоимость
  • Простая настенная установка
  • Чуткая реакция
  • Быстро выходит из строя
  • Не выдерживает большую нагрузку
  • Боится перепадов температуры

Line Energy FR-135-01 серый

Фотореле с выносным датчиком и установкой в электрощит

Автоматическое устройство предназначено для включения освещения в магазинных витринах, рекламных конструкциях, на стоянках, стройках, для подсветки придомовой территории. Также подходит для установки в промышленной автоматике.

Порог освещенности настраивают в зависимости от назначения. Регулятор расположен на корпусе, значение устанавливают в границах 2-200 лк. На внешней панели корпуса находится светодиодная индикация. Есть защита от помех и ложных срабатываний.

Устройство включается, если уровень освещенности снижается ниже установленного потребителем, выключается при достижении максимального установленного порога. Задержка от случайного срабатывания может составлять 15-40 секунд.

  • тип – выносной;
  • монтаж – настенный, DIN-рейка;
  • материал – пластик;
  • возможность регулировки – да;
  • сумеречный порог (мин/макс) – 2-200 лк;
  • степень защиты – IP40;
  • раб. t°С (мин/макс) – -25°С/+50°С;
  • габариты (в*ш*г) – 88*34*62 мм.

Выносной датчик подходит для частного и промышленного использования, отличается установкой в электрощит.

  • Выносной монтаж
  • Светодиодная индикация
  • Защита от помех
  • Высокая стоимость

Navigator NS-PC03-B синий

Универсальное устройство для наружной установки

Фотореле предназначено для питания электроприборов, светильников, элементов сигнализации в автоматическом режиме. Нагрузка коммутируется с помощью электромеханического реле, заключенного в пластиковый корпус.

Работает с различными типами ламп. Макс. нагрузка ламп накаливания – 1300 Вт, люминесцентных и светодиодных ламп – 780 Вт. Для монтажа применяют металлический уголок, которым укомплектовано устройство. Установку производят в вертикальном положении.

  • тип – выносной;
  • монтаж – настенный, открытая установка;
  • материал – пластик;
  • возможность регулировки – да;
  • сумеречный порог (мин/макс) – 5-15 лк;
  • степень защиты – IP44;
  • раб. t°С (мин/макс) – -25°С/+45°С;
  • габариты (в*ш*г) – 77*63*78 мм.

Устройство изготовлено по ГОСТ. Подходит для закупок бюджетными организациями и применения в частном порядке – для освещения коттеджей, придомовых зон.

  • Простая установка
  • Нетребовательный к условиям монтажа
  • Недостаточная герметичность

REV FR01 белый

Функциональный прибор без возможности регулировки

Фотореле предназначено для улицы, автоматически выключает/включает свет в зависимости от степени освещенности. Используется с целью экономичного расхода электроэнергии.

Встраивается в сеть легко, установка производится на металлическое крепление на стену или другую вертикальную конструкцию (например, столб). Порог срабатывания до 15 лк, его настраивают во время монтажа и в дальнейшем не меняют – регулировка не предусмотрена.

Читайте также:  Греется циркуляционный насос системы отопления

Корпус выполнен из прочного пластика, не поддерживающего горение. Внутри корпуса – встроенный фотодатчик.

  • тип – выносной;
  • монтаж – настенный, открытая установка;
  • материал – термопласт;
  • возможность регулировки – нет;
  • сумеречный порог (мин/макс) – -/15 лк;
  • степень защиты – IP44;
  • раб. t°С (мин/макс) – -20°С/+40°С;
  • габариты (в*ш*г) – 90*70*70 мм.

Прибор без возможности изменений настроек прост в использовании, рекомендуется для приобретения в места, где не нужна регулировка степени освещенности.

  • Самостоятельный монтаж
  • Хорошая защита от влаги
  • Герметичный корпус
  • Не рассчитан на большие перепады температур
  • Не регулируется диапазон освещенности

F & F AWZ-30 серый

Максимальная защита и высокие эксплуатационные качества

Датчик предназначен для автоматического подключения нагрузки при снижении степени освещенности в сумерки и отключения при повышении степени освещенности на рассвете.

Применяется для установки на улице, в магазинных витринах и рекламных конструкциях, на автостоянках и стройках, у ж/д переездов и остановок. Имеет хорошую защиту, используется в различных автоматических устройствах бытового и промышленного типа.

Срабатывает в зависимости от качества освещения в соответствии с начальными настойками. Регулировку порога включения/отключения производят потенциометром. Для предотвращения ложных срабатываний предусмотрена задержка 2-10 секунд.

  • тип – встроенный;
  • монтаж – настенный, открытая установка;
  • материал – термопласт;
  • возможность регулировки – да;
  • сумеречный порог (мин/макс) – 2/100 лк;
  • степень защиты – IP65;
  • раб. t°С (мин/макс) – -25°С/+50°С;
  • габариты (в*ш*г) – 92*74*42 мм.

Функциональное и герметичное устройство покупают для коммерческих и бюджетных организаций, встраивают в охранные системы.

  • Отличная герметичность
  • Прочный корпус
  • Защита от случайных срабатываний
  • Высокая стоимость
  • Требует профессионального подключения

Рекомендации по выбору уличных датчиков света

Встроенные или выносные датчики, работающие в автоматическом режиме, значительно упрощают жизнь. Если вы хотите, чтобы наружное освещение придомовой территории, подсветка дорожек или витрин включались самостоятельно, просто установите устройство в месте активного движения.

Монтаж датчика – это еще и простой способ экономии электроэнергии, особенно при использовании ламп накаливания. Осветительные приборы включатся в сумерках, когда видимость снижается, а выключатся при наступлении рассвета.

Благодаря налаженной системе освещения в летний период не придется вставать в 4-5 часов утра специально, чтобы отключить уличные фонари на придомовой территории.

А сейчас рассмотрим, какие характеристики приборов важно учитывать при покупке.

Критерий #1 — конструкция и способ установки

Условно все устройства можно разделить на 2 категории: со встроенным светочувствительным датчиком и с выносным. В первом случае фотореле интегрировано в корпус и устанавливается вместе с лампой на улице, во втором – крепится на DIN-рейку вместе с автоматическими выключателями, а наружу выводится непосредственно провод с датчиком.

Детально о принципе работы фотореле мы рассказали в следующей нашей статье.

Для подключения к сети нужно использовать схему, прилагаемую к изделию производителем. У бюджетных моделей следует присоединить 3 проводника, выходящие из-под основания корпуса.

Критерий #2 — возможность регулировки

Очень важно, какое именно освещение вы считаете недостаточным, чтобы установить настройки датчика. Можно отрегулировать нижний и верхний порог отключения. Проще говоря, при одних настройках устройство включится, когда слегка стемнеет, при других – только глубокой ночью.

Есть недорогие модели с максимальным сумеречным порогом (например, 20 лк), но без возможности регулировки. Есть вероятность, что такой прибор может вас не устроить, так как будет зажигаться слишком рано или, наоборот, только ночью.

Критерий #3 — степень защиты

К уличным устройствам предъявляются повышенные требования, так как они находятся в неблагоприятных условиях. Максимальная защита особенно актуальна для дождливых регионов или пыльных локаций.

Если показатель IP небольшой, можно соорудить нечто вроде дополнительного чехла – например, надеть сверху отрезок пластиковой бутылки. Но не нужно забывать протирать от грязи и корпус, и защитный экран, чтобы прибор не выдавал ложные срабатывания.

Критерий #4 — рабочая температура и размеры

Рабочая температура — это диапазон, при котором рекомендуется применять датчик. На практике выбор прибора не всегда соответствует действительности. Обычно нижний порог ограничен температурой -20-25°С, а в зимний период она бывает и намного ниже. Что делать? По мере возможности утеплить корпус, разместить датчик в стенной нише или купить более дорогую модель, рассчитанную на сильные холода.

Размеры устройства — для встроенных устройств габариты не так важны, так как чаще всего они крепятся на любом свободном участке стены и имеют высоту не более 10 см. А вот корпус выносного фотореле размещается внутри электрощита, среди множества защитных устройств. Под него заранее нужно выделить место, а также продумать, как лучше вывести наружу датчик.

Если вы еще сомневаетесь о целесообразности покупки фотореле, тогда предлагаем присмотреться к лампам с датчиком движения или к уличным фонарям на солнечных батареях.

Как подключить фотореле в сеть?

Первый ответственный момент – выбор места. Не забывайте, что уличные приборы требуют регулярного ухода и обслуживания, поэтому точка установки должна быть доступной.

Советы по монтажу:

  • Фотоэлемент должен быть максимально доступен лучам солнца, в идеале – освещаться в течение всего дня.
  • Для предупреждения аварии или разрыва проводов основание для установки должно быть прочным, а крепежи следует закреплять надежно.
  • Не нужно размещать фотореле рядом с искусственным источником света. При включенном освещении оно не будет срабатывать.
  • Высота установки должна быть такой, чтобы свет фар проезжающих мимо автомобилей не попадал на датчик.

Корпус придется протирать регулярно, в зависимости от степени загрязнения. Если влагозащита прибора слабая, нужно поместить его в прозрачную капсулу.

Схема подключения есть в комплекте.

Рассмотрим наиболее популярный вариант – монтаж настенного встроенного устройства. Заранее подводим провода или устанавливаем рядом влагозащищенную распределительную коробку.

  1. На стене находим место установки, делаем отметки для крепления.
  2. Дрелью делаем отверстия под уголок или кронштейн, устанавливаем его.
  3. Прикручиваем корпус прибора, выводим провода.
  4. Заводим проводники в коробку и подключаем согласно прилагаемой схеме. Можно использовать клеммы, если нет – не забываем изолировать скрутки.
  5. Закрываем распределительную коробку, тестируем.

Если вы устанавливаете выносной датчик, схема будет другой. Корпус крепится на Дин-рейке, датчик выносится на улицу. Учтите, что длина проводов, идущих в комплекте, ограничена.

Если регулятор находится в недоступном после монтажа месте, произведите настройки до установки.

Выводы и полезное видео по теме

Наглядно, подробно и доступно о конструкции и подключении датчиков:

Как вы уже поняли из рейтинга и краткого обзора характеристик, сумеречные уличные датчики могут отличаться и внешним видом, и техническими нюансами. О качестве приборов в какой-то мере можно судить по их стоимости: дорогие обычно надежнее и служат гораздо дольше.

Недорогое «умное» устройство поможет вам сделать придомовую или садовую территорию комфортнее, при этом оно автоматически будет выключаться с наступлением утра, то есть экономить электроэнергию.

Мы выбрали пять популярных моделей, на самом же деле их огромное количество. Если у вас установлен другой прибор, отпишитесь в комментариях: чем он лучше или хуже, что нужно учесть при монтаже и подключении? Каких производителей вы предпочитаете и почему? Ждем полезных рекомендаций!

Как подключить и настроить реле времени для уличного освещения

Владельцы загородных домов нередко хотят организовать на своем приусадебном участке автономное освещение. Существует два варианта обустройства – монтаж датчика освещения или астротаймера. Первое устройство считается более предпочтительным, поскольку имеет приемлемую стоимость и простую конструкцию с взаимозаменяемыми деталями.

  1. Принцип работы и устройство датчика день-ночь для включения света
  2. Характеристики и критерии выбора
  3. Эксплуатационные характеристики
  4. Возможности настройки
  5. Выбор подходящего места для установки таймера выключения освещения
  6. Схемы подключения
  7. Как настроить реле времени для освещения на улице

Принцип работы и устройство датчика день-ночь для включения света

Датчик день-ночь имеет много названий, самое распространенное среди них – фотореле. Несмотря на большое количество наименований, задача остается одна – включать и отключать освещение на улице автоматически.

Принцип работы датчика освещенности основывается на способности некоторых элементов конструкции реагировать на интенсивность окружающего освещения. С этой целью чаще всего используют фоторезисторы, фототранзисторы и фотодиоды. При снижении освещения с приходом вечера светочувствительность одной из этих деталей начинает изменяться. Как только изменения достигнут установленных параметров, срабатывает замыкающее реле, которое и обеспечивает бесперебойную подачу электроэнергии. С приходом утра происходят обратные процессы, контакты в реле размыкаются и освещение отключается.

Характеристики и критерии выбора

Прежде всего, необходимо определиться с типом используемого реле. Оно должно быть оснащено встроенным датчиком света или выносным. Выносному свойственны небольшие размеры, его проще защитить от подсветки, само устройство устанавливается в домашних условиях, например, в распределительном щитке. Существуют даже модификации под дин-рейку.

Фотореле, оснащенное встроенным датчиком освещенности, должно стоять недалеко от осветительного прибора. Также при установке важно учитывать, что свет лампы может влиять на фотодатчик, этого надо избегать. Датчик день-ночь со встроенным элементом предпочтительнее использовать, например, для светильников, работающих на солнечной батарее.

Эксплуатационные характеристики

Технические параметры возможных модификаций:

  • Мощность нагрузки. Каждый датчик предназначен для работы на определенной мощности нагрузки. Рекомендуется, чтобы мощность всех осветительных приборов была приблизительно на 20% меньше номинальной. В этом случае оборудование не будет всегда перегружено, что благоприятно отразится на эксплуатационном сроке.
  • Класс защиты корпуса. Устройства, предназначенные для работы на улице, должны иметь класс защиты не менее IP44. Это свидетельствует о том, что внутрь корпуса не сможет проникнуть пыль и водяные частицы размером более 1 мм. На улице можно устанавливать приборы с еще более высоким классом защиты, меньше нельзя. Для использования в домашних условиях можно приобретать конструкции с защитой IP23.
  • Режим использования. Если таймер для лампы освещения будет работать круглогодично, необходимо, чтобы он был предназначен для работы при низких и высоких температурах. Рекомендуется брать показатели с запасом на случай аномальной жары или холодов.
  • Напряжение питания. Оно может быть как 220В, так и 12В. В основном выбор зависит от типа напряжения, которое питает уличное освещение. Осветительные приборы 12В также можно использовать с аккумуляторными батареями.

Правильный выбор обеспечит бесперебойную и производительную работу таймера света.

Возможности настройки

Существует несколько регулировок, которые позволят настроить работу датчика для конкретной ситуации. Настройки оборудования на начальном этапе использования проводятся вручную путем проворачивания необходимого регулятора. Добиться одинаковых параметров практически невозможно.

  • Регулируемый диапазон освещенности. Благодаря этому параметру задается освещение, при котором реле замыкает и размыкает контакты. Диапазон может колебаться от 2 до 100 Лк при полной темноте, и от 20 до 80 Лк при сумерках.
  • Порог срабатывания позволяет уменьшить или увеличить светочувствительность. Снижать этот параметр рекомендуется зимой, когда на земле лежит снег и на него реагируют датчики. Также ее снижают, если в непосредственной близости расположены ярко освещенные объекты.
  • Задержка, измеряемая в секундах, на отключение и включение. При увеличении задержки на выключение сокращается количество ложных срабатываний, например, при попадании на датчик света от фар автомобиля. Задержка на включение, в свою очередь, не даст включить осветительный прибор при затемнении от тени птицы или от тучи.

Благодаря этим настройкам можно обеспечить корректный рабочий режим оборудования, продлить срок его эксплуатации и сэкономить электроэнергию.

Выбор подходящего места для установки таймера выключения освещения

Для бесперебойной и корректной работы фотодатчика требуется правильно подобрать место для его установки. Учитываются следующие факторы:

  • На прибор обязательно должны попадать солнечные лучи. Конструкция должна находиться под открытым небом или навесом, но не в самом верху.
  • Лампы, фонари и окна должны быть расположены как можно дальше, поскольку они могут стать причиной частых ложных срабатываний.
  • Не рекомендуется, чтобы на датчик день-ночь регулярно попадало освещение от фар автомобиля.
  • Не стоит монтировать датчики слишком высоко. Это вызовет трудности при обслуживании и проведении профилактических мероприятий.

Распространены случаи, когда датчики устанавливают прямо на столбах, но это не всегда практично и удобно. Предпочтительнее крепить к стене дома и проводить питающий кабель.

Схемы подключения

Подключение реле времени для уличного освещения не должно вызвать трудностей. На вход устройства заносится фаза и ноль, с выхода фаза заводится на нагрузку – осветительные приборы, ноль идет с автомата или шины.

Если установка будет проводиться с учетом всех правил и предписаний, проводные соединения будут выполняться в распределительной коробке. Если включать придется мощный осветительный прибор, схему рекомендуется дополнить пускателем (контактором). Если лампы должны загораться только с приходом человека, систему автоматического освещения дополнительно оснащают чувствительным датчиком движения.

Большинство моделей включают имеют три провода: черный или коричневый, красный и зеленый. Во время составления схемы важно учитывать следующее:

  • К черному или коричневому проводу требуется подавать фазу.
  • Красный провод необходим для соединения устройства с осветительными приборами.
  • К зеленому проводу подсоединяют нейтраль от кабеля питания.

При правильном соединении всех проводов будет получена полностью рабочая схема.

Как настроить реле времени для освещения на улице

Светоконтролирующее оборудование чаще всего устанавливают в непосредственной близости с подсоединяемыми к нему осветительным приборам. Схема подключения в каждом конкретном случае разная, выбирать требуется в соответствии с инструкцией в сопроводительной документации. Она обязательна к ознакомлению перед выполнением работ.

Для проведения монтажных работ вовсе не обязательно иметь особые навыки. Важно лишь рассчитать распределяемую нагрузку таким образом, чтобы осветительные приборы не стали причиной перенапряжения сети. Датчик день-ночь практически не нагружает электрическую сеть. Однако в распределительном щитке УЗО и сам датчик должны быть выбраны, исходя из суммарной мощности подключаемых лампочек.

Специалистами выделено несколько простых рекомендаций для установки светочувствительных датчиков:

  • Если подключается большое количество лампочек, схему дополнительно требуется оснастить магнитным пускателем.
  • Запрещается электрическое приспособление устанавливать около легковоспламеняющихся материалов, химических сред и нагревательных элементов.
  • Часто неопытные люди допускают ошибку – устанавливают датчик верх ногами, чего делать категорически нельзя. На него могут падать лучи солнечного света, но с приходом темноты будет влиять искусственное освещение из комнат.
  • Сумеречный переключатель и всю систему осветительного оборудования рекомендуется подключать на отдельную линию от распределительного электрического щитка с защитным автоматом.

Главное условие корректной работы – свет от любых осветительных приборов не должен попадать на датчик. В противном случае работа будет некорректной, количество ложных срабатываний будет зашкаливать.

Схема по подключению и изготовлению датчика день-ночь своими руками

Иногда появляется необходимость поставить уличное освещение. Если светильник напрямую подключить к бытовой сети, то он будет работать постоянно. Это не интересно с точки зрения экономии электроэнергии, и совсем не нужно днем. Выходом из подобной ситуации может стать приобретение специального устройства для автоматического регулирования освещения. Один из возможных вариантов реализации – установка датчика день-ночь.

Читайте также:  Бетонные подстанции (КТП)

Что это такое

Суть работы подобного датчика — во включении света, когда на улице темнеет и его выключении, когда светлеет. Принцип действия заключается в свойствах электрических элементов изменять характеристики под воздействием солнечного излучения.

Чаще всего в качестве основы используется полупроводниковый фотоэлемент или фоторезистор. Когда освещенность уменьшается, сопротивление этих элементов меняется и при нужной величине смыкает контакты реле. Последнее подает питание на светильник. Утром, когда света становится достаточно, он выключается подобным образом.

Конструктивные особенности

Существуют несколько разновидностей датчиков, которые делятся на по предназначению. Датчик сможет нормально функционировать только в том случае, если он подобран правильно. Поэтому стоит обратить внимание на виды устройств:

  1. Реле на микроконтроллере с фотоэлементом и другим дополнениями.
  2. С фотодиодом в корпусе для наружного применения. Чаще всего такие датчики защищены от воздействия внешних факторов.
  3. С выносимых фотоэлементом. Позволяют его разместить отдельно, максимальная дальность 150 м.
  4. С регулируемым порогом срабатывания.

Сенсоры из бюджетного ценового диапазона дают возможность автоматизировать освещение на элементарном уровне. Но чтобы лампочка не светила до утра, некоторые производители предлагают устройства с более продвинутыми возможностями. Выделяют такие разновидности:

  • Устройство с сенсором движения. Свет включается только при условии начала движения в заданной зоне в темное время суток. Прибор обладает невысокой стоимостью, компактный, надежный. Но если в область его видимости попадают домашние животные или ветки растений, то высока вероятность, что он будет включаться, когда этого не нужно.
  • С датчиком движения и таймером. Настраивается так, чтобы он срабатывал в нужное время.
  • Реле с таймером. Отключает работу устройства, когда освещение не нужно, например, глубокой ночью.
  • Программируемое реле. Дорогие типы устройств, значительно превосходят другие по набору функций. Настраивают включение-выключение, в зависимости от множества факторов, в том числе и дня недели.

Для небольшого бюджета рекомендуется остановить свое внимание на прибор с таймером и датчиком перемещения. Оно в этом случае считается оптимальным.

Сферы применения

Светочувствительные датчики достаточно востребованы. Преимущественно, их применяют для освещения:

  • территории около дома;
  • дорожек во дворе;
  • уличных лестниц;
  • беседок с мангалом и террас;
  • калиток и части улицы возле них (включения света, когда кто-то пришел).

В организациях, включающие свет датчики, монтируются при необходимости освещения подъездов домов, торговых центров, различных площадок многоэтажек, подсветки рекламных стендов. Цель подобного мероприятия — экономия электроэнергии и продление жизни светильников и расходных материалов.

Важные характеристики

При покупке следующие параметры считаются основополагающими:

  • Напряжение (измеряется в вольтах). Выпускаются приборы, с напряжением питания 12, 24, 220 В. Рекомендуется выбирать последний тип, так как их можно подсоединить к домашней сети. Для остальных придется покупать специальные блоки питания.
  • Ток коммутации. Если его подобрать неправильно, продолжительность работы датчика снижается. Поэтому с числом и типом светильников нужно определиться до покупки датчика. Для получения наиболее допустимого тока коммутации следует суммировать потребляемую мощность лампочку и поделить на напряжение. Необходимо, чтобы номинальное значение было выше.

  • Порог включения (измеряется в люменах). Повышение этого показателя делает датчик более чувствительным. Мало чувствительный сенсор включает освещение сильно рано, очень чувствительный не дает ему включиться, когда на улице снег. Разные модели имеют не одинаковый диапазон настройки этого параметра.
  • Задержка срабатывания (в секундах). Диапазон является одной из базовых характеристик и указан в инструкции. Оптимально установить задержку в 5-7 секунд, чтобы освещение не включалось при любом шорохе.
  • Мощность (измеряется в ваттах). При низком этом показателе, прибор будет более экономичен. Обычно указывается два вида мощности: сколько потребляет прибор во время работы светильника, и в режиме ожидания.

Степень защиты. Датчики монтируются на улице, поэтому корпус должен иметь пыле и влагозащиту, не портится под действием ультрафиолета. Устойчивость должна составлять не менее ip44. Эта цифра может быть меньшей, если датчик в корпусе, который защищен от влаги.

Также следует учесть предельные температуры, при которых может работать датчик, особенно, если он устанавливается в регионе с суровой зимой.

Принцип работы и установка

Датчик функционирует довольно просто, его можно легко установить и использовать, при условии следования инструкции и обладая минимальным набором навыков электрика.

Как работает

В основе датчика — фотореле. Оно проявляет реакцию на яркость естественного или искусство света. При наступлении сумерек, фотодатчик включает реле, благодаря чему светильники начинают работать.

Если солнце начинает светить сильнее, фотореле разрывает контур и выключает светильник. Таким образом, реле управляет подключенному к нему световому прибору, что значительно уменьшает расход электроэнергии.

Есть несколько разновидностей подобных датчиков, но они имеют приблизительно один принцип работы.

Выбор места

Если сенсор подключить неправильно, практически наверняка адекватной работы ждать не стоит. Поэтому местоположение выбирается:

  • далеко от больших строений и предметов;
  • в зоне исключительно естественного освещения;
  • вдали от горючих веществ;
  • вне участков, которые подвергаются механическим или химическим раздражителям.

Схема подключения

Обычно контролирующий прибор монтируется около светильника, в инструкции модели имеется своя схема подключения. Последнюю необходимо перед монтированием изучить.

Для монтажа не требуется особых навыков, достаточно посчитать ток, чтобы светильники не вызвали перегруз линии. Однако фотодатчик подбирается с учетом количества светильников и их мощности. Нельзя чтобы она превышала максимально возможную, иначе устройство быстро выйдет из строя.

При монтаже необходимо учитывать некоторые нормы:

  • Рекомендуется выключатель и светильники подсоединить на отдельную линию от электросчетчика с автоматом.
  • Запрещается устанавливать датчик вверх ногами. Сверху на него падает свет солнца, снизу расположен светильник.
  • Нельзя прибор монтировать около горючих материалов.
  • Если светильников несколько, то актуально установить пускатель.

Как правильно настроить

После установки датчик настраивается. Для гравировки предела срабатывания в нижней части предусмотрен поворотный выключатель. Чуть выше на корпусе изображена стрелка, которая обозначает, в какую сторону поворачивать для настройки чувствительности.

В первую очередь чувствительность выставляется на минимальную. Для этого выкрутить ручку в крайнее положение, согласно инструкции. Вечером, когда достаточно темно для включения света, можно начать настройку. Медленно крутить регулятор, пока он не включиться и оставить там. Этого достаточно, можно устанавливать прибор.

Особенности монтажа и подключения

Преимущественно на устройстве имеется схема с цветовой маркировкой проводов, которые применяются для его подключения. Наиболее вероятно используется: коричневый цвет для фазы со щитка, синий для нуля, красный или чёрный на светильник.

Достаточно зачистить концы кабелей и подключить их в соответствии с предложенной схемой. При двух контактах подключается только фаза.

При подключении светильника используя пускатель, он подключается к фотодатчику вместо лампочки. Реле тогда замыкает пускатель, что позволяет минимизировать проходящий через датчик ток. Поэтому можно приобрести более дешёвый и мыло мощный прибор.

Как изготовить самостоятельно

При наличии навыков применения паяльника, можно сделать подобный сенсор самостоятельно. Для начала можно воспользоваться простой схемой.

  • PR1 — фоторезистор;
  • R1 — переменный резистор на 10 кОм;
  • vd1-защитный электрический диод;
  • vt1,2 — npn транзисторы;
  • К1 — конденсатор на 10 милифарад;
  • к11 — переключатель.

На схеме транзисторы подключены как эмиттерный повторитель, который усиливает сигнал достаточно для управления реле. Диод предотвращает обратный ток.

Можно соединить ножки радиодеталей в определенном порядке или изготовить печатную плату. Чтобы убедится в функциональности прибора, проверить его с одной лампой. Резистор регулирует чувствительность. После его калибровки, можно впаять постоянный, что будет надежнее.

Астротаймер

Астрономический таймер — иной способ управления освещением во дворе. Принцип работы не такой, как у фоточувствительного реле. Но результат подобный — включение/выключение света.

На устройство занесены данные о заходе/восходе солнца в каждом регионе. В прибор вводятся данные о местоположении, дата, время и устройство начинает работает по встроенной программе. Его преимущества следующие:

  • нет зависимости от погоды, когда на улице пасмурно фотореле может часто ложно срабатывать;
  • место установки не принципиально.
  • допустимо перенести время включения на несколько часов.

Правила эксплуатации

Датчик день ночь стоит устанавливать, придерживаясь всех правил, указанных в инструкции по эксплуатации. Если у прибора корпус защищен недостаточно, то его необходимо оберегать от влаги. Важно согласовать все элементы схемы между собой перед началом эксплуатации.

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

Дааааа…. Автор явно не в теме, да еще и косноязычен. В топку.

Какой датчик света для уличного освещения выбрать?

Владельцы собственных домов часто задумываются над тем, какой выбрать датчик света для уличного освещения. Ведь очень удобно, когда свет автоматически включается в темное время суток и отключается в светлое. Для этого существует 2 варианта: поставить фотореле или астротаймер. Поскольку первое устройство более распространенное в связи с низкой ценой и доступностью, рассмотрим вначале его.

Устройство фотореле

Это приспособление называться по-разному. Например, фотоэлемент, датчик света, фотодатчик или фотосенсор, датчик освещенности. Однако самым распространенным является название «фотореле». С его помощью можно автоматически включать свет в темное время дня и выключать в светлое.

В основе заложены фоторезисторы, фотодиоды и фототранзисторы. Когда освещенность становится слабой и недостаточной, они меняют параметры. При достижении определенных значений контакты в реле замыкаются и начинается подача питания на светильники. Соответственно при усилении освещенности параметры светочувствительных элементов снова начинают меняться, но в обратную сторону, и контакты размыкаются.

При выборе вначале нужно определиться с напряжением, которое будет в сети: 220 В или 12 В. Затем выбрать класс защиты. Минимальным можно считать IP44. Чем выше класс, тем лучше. Эта маркировка защиты означает, что в светореле не попадут предметы размером меньше 1 мм, и он надежно защищен от дождя. Также стоит обратить внимание на то, чтобы температурный режим эксплуатации превышал максимальные и минимальные показатели температуры.

Выходная мощность светореле будет зависеть от суммарной мощности подключаемых светильников и тока. Чтобы избежать перегрузок и поломок, лучше брать устройство с запасом мощности.

В некоторых моделях можно регулировать чувствительность фотодатчика. Это очень удобно, например, зимой, когда выпадает снег. Отраженный свет датчик освещенности может воспринимать как рассвет и будет включать-выключать лампы. Стоит обратить внимание на наличие задержки срабатывания. Выставив ее на 5-7 секунд, вы предотвратите отключение электричества при попадании на датчик света, например, от фар машины.

Где поставить фотореле и как его подключить?

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

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

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

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

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

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

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

Чтобы настроить световой порог срабатывания, обычно используют следующий метод: регулятор ставят на наименьшую чувствительность. Вечером, когда необходима подсветка, плавно подкручивается диск до тех пор, пока реле не заработает. Настройка считается законченной, когда загорается свет.

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

Астрономический таймер

Данное устройство по своей сути отличается от фотореле. Автоматическое включение освещения происходит по заданному времени. В астротаймер запрограммировано время, когда темнеет и светает в разных регионах. А подстройку он производит с помощью GPS. Необходимо лишь ввести координаты его расположения, текущую дату и время. Исходя из введенных данных он выбирает подходящую программу и работает.

Это устройство имеет ряд преимуществ перед фотореле. Последнее может срабатывать в пасмурную погоду или наоборот гаснуть посреди ночи из-за попадания на него света. Астрономический таймер же не имеет такого недостатка. Его можно устанавливать в любом месте на улице или в помещении. На нем можно смещать включение и отключение освещения на 2-4 часа. Единственным его недостатком является высокая цена.

Если вы выбирается устройство для освещения улиц или мест, где человек находится непродолжительное время (калитка, туалет и прочее), подойдет фотореле. Но если нет желания зависеть от погодных условий и ухаживать за фотоэлементом, тогда стоит подобрать оптимальную для определенных условий и потребностей модель астротаймера.

Оцените статью
Добавить комментарий