ДАТЧИКИ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ
Любая система управления освещением, если только она не самая простейшая, с использованием традиционных механических выключателей, включает в свой состав разнообразные датчики. В управлении освещением используются:
- Датчик освещенности. Коммутирует нагрузку в зависимости от уровня освещенности.
- Датчик движения. Реагирует на перемещение человека в пределах зоны чувствительности.
- Датчик звука. Реагирует на звуковые сигналы.
Это самые распространенные типы, но не существует принципиальных ограничений для установки в систему освещения других видов устройств. Критерием пригодности может служить только электрические параметры коммутируемой нагрузки, но эта проблема решается установкой всевозможных дополнительных и промежуточных устройств.
Любые датчики могут иметь два основных конструктивных исполнения:
- выносное;
- встроенное.
Встроенные сенсоры входят в комплект осветительного прибора и имеют то преимущество, что данная связка разработана и протестирована производителем оборудования. Этим гарантируется полная совместимость составных частей и безотказная работа.
Из недостатков нужно отметить то обстоятельство, что замена неисправного датчика требует наличия полного аналога. Установка иного типа сенсора проблематична и не всегда способна обеспечить нормальную работу. Расширить функционал системы освещения при этом также не представляется возможным.
Выносные детекторы устанавливаются вне корпуса устройств в любом удобном месте при наличии технической возможности прокладки цепей питания и управления. Такой принцип обеспечивает широкие возможности гибкой конфигурации и управления освещением. Также он позволяет легко масштабировать систему.
Коммутация объектов управления осуществляется двумя способами:
- контактный;
- бесконтактный.
Исторически наиболее часто используется контактный метод коммутации нагрузки. Это может быть ручной механический выключатель или, при использовании автоматических систем управления — электромагнитное реле.
Недостаток механических контактов – обгорание и искрообразование при работе с мощной нагрузкой. Частично данный недостаток устраняется применением герметизированных контактов – герконов. В герконовых реле контактная группа помещается в герметичный корпус, заполненный инертным газом.
Переключением управляет электромагнитная катушка, подобно электромагниту реле.
Но инертный газ способствует только устранению обгорания, но не препятствует возникновению искровых разрядов. Несколько снижает вероятность искрения шунтирование контактов конденсаторами небольшой емкости.
Полностью свободны от искрения электронные коммутаторы – симисторы и тиристоры. Это полупроводниковые приборы, управляемые низким напряжением, приложенным к управляющему электроду. В устройствах управления, работающих в сетях переменного напряжения, используются, как правило, симисторные переключатели.
Это определяется конструктивными и схемотехническими решениями, рассмотрение которых целью настоящей статьи не является.
Симисторные выключатели имеют очень высокую надежность благодаря отсутствию механических контактов, но не всегда корректно работают с некоторыми типами нагрузки.
Особенно часто конфликты между оборудованием возникают при использовании люминесцентных ламп с электронными коммутаторами и дешевых вариантов светодиодных источников света.
ДАТЧИКИ ДВИЖЕНИЯ
Датчик движения служит для включения освещения только в том случае, если в помещении находятся люди. По принципу срабатывания можно выделить:
- инфракрасные;
- радиоволновые;
- ультразвуковые.
Радиоволновые и ультразвуковые датчики относятся к классу активных устройств. Они включают в себя передатчик и приемник. В радиоволновом датчике антенна передатчика излучает радиоволны СВЧ диапазона. Часть радиоволн, отражаясь от предметов, возвращается на антенну приемника.
В обычном состоянии частоты сигнала на выходе и входе приемника совпадают и изменяются при обнаружении движения в зоне чувствительности. На этом же принципе работают ультразвуковые датчики движения.
Инфракрасные датчики в большинстве своем являются пассивными и не содержат передающих устройств. Принцип действия заключается в регистрации изменения инфракрасного фона при перемещении в зоне обнаружения объектов с температурой, отличной от окружающей среды.
В домашних системах управления освещением преимущественное распространение получили инфракрасные датчики движения, поскольку обладают целым рядом преимуществ:
- минимальная стоимость;
- высокая чувствительность;
- отсутствие вредного воздействия на окружающих.
Радиоволновые датчики могут негативно влиять на работоспособность определенных видов техники, а также могут нарушит работу некоторых устройств жизнеобеспечения, например, кардиостимулятора.
Ультразвуковые датчики могут вызвать беспокойство у домашних животных, поскольку собаки и кошки могут воспринимать звук нижнего участка ультразвукового диапазона. Поэтому такие технологии, в основном, на промышленных объектах, складах и нежилых помещениях.
При использовании инфракрасных датчиков следует помнить, что они могут работать только в зоне прямой видимости, то есть в зоне обслуживания устройства не должно быть предметов, загораживающих активный элемент датчика. Стекло также не пропускает инфракрасные лучи.
Серьезные помехи в работу ИК датчиков вносят нагревательные приборы, создающие конвекционные потоки, а также засветки сильными источниками светового излучения.
ДАТЧИКИ ОСВЕЩЕННОСТИ
Сенсоры освещения основаны на применении светочувствительных элементов и срабатывают при изменении уровня освещенности ниже или выше установленного порога.
Датчики освещения как устройство автоматики, появились одними из первых и именовались поначалу просто фотоэлементами, а приборы созданные с их применением — фотореле.
Простота реализации, доступность элементной базы, делают данные приборы одними из самых дешевых устройств автоматизации.
Применение специализированных малогабаритных интегральных схем и микроконтроллеров позволяют реализовать такую функцию, как плавное включение и выключение света в соответствии с уровнем общей освещенности или по заданному порогу.
Дополнительные опции и особенности исполнения.
Любые из рассмотренных типов устройств управления может оснащаться дополнительными функциями. Самая распространенная – использование таймера.
В датчиках движения сенсор, обнаружив присутствие человека, сразу включает освещение. Выключение света может осуществляться по прошествии некоторого времени. Данная опция используется при установке ЖКХ светильников в подъездах, коридорах, на лестничных площадках.
Кроме перечисленных особенностей климатическое исполнение датчиков должно выбираться с учетом условий эксплуатации. Устройства для установки внутри помещений имеют минимальную защиту. Для установки на улице требуется обеспечить повышенную герметичность корпуса.
Кроме того, схемотехнические решения должны обеспечивать работоспособность в широком диапазоне температур и влажности. Немаловажным в некоторых случаях будет использование устройств в антивандальном исполнении. Это касается не только уличных устройств, но и тех, которые планируется устанавливать в местах общего пользования.
Все тонкости использования тех или иных датчиков подробно описаны в технической документации на устройства. Там же приведены типовые схемы включения и перечни совместимого оборудования.
© 2012-2024 г. Все права защищены.
Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов