Фотореле для уличного освещения что это такое: Фотореле для уличного освещения — профессиональное устройство от российского производителя по привлекательной цене

Фотореле для уличного освещения

Содержание статьи

Чтобы разобраться, как работает фотореле, необходимо понять принцип работы этого регулятора освещения. Работа устройства основана на замыкании контактов при недостаточном количестве проходящих через датчик световых лучей.

Фотореле для уличного освещения

Что такое фотореле, принцип работы

Устройство оснащено специальным выносным или встроенным датчиком, который определяет уровень освещенности на улице и необходимость включения системы освещения.

Что такое фотореле, принцип работы

Для того, чтобы обеспечить эффективную работу устройства и защиту от ложного срабатывания, его комплектуют потенциометром (резистором). Каждое устройство также оснащается таймером, с помощью которого можно отрегулировать определенное время дня или ночи, в которое будет включаться свтеорегулятор. При необходимости, можно установить определенный диапазон чувствительности, оптимально подходящий к условиям размещения уличного фотореле.

Типы фотореле для уличного освещения

Производители предлагают разные типы датчиков освещенности, которые различаются между собой конструкций и комплектацией и могут быть применены для различных целей и разных условий окружающей среды. Например, для условий крайнего севера и некоторых промышленных отраслей используются датчики освещенности, которые комплектуются корпусом с повышенным уровнем прочности и стойкости к окружающей среде.

Основные виды фотореле:

• Фотореле с выносным датчиком.
• Устройство с внутренним фотоэлементом. Такой тип оборудования позволяет обеспечить автоматическое включение уличного освещения при наступлении темноты и выключение при восходе солнца — без вмешательства человека. Фотоэлемент расположен в прозрачном корпусе, защищающем устройство от влаги и ультрафиолета, перепадов температур.
• Реле освещенности с внутренним датчиком и таймером. Такой тип устройств дает возможность самостоятельно устанавливать время включения-выключения. Таймеры могут быть дневными, недельными, годовыми. В данном типе устройств можно устанавливать разное время включения в разные дни, например, на выходных недельный таймер может включаться на меньшее время или не включаться вообще.
• Датчики света для уличного освещения с установленным порогом срабатывания датчика. Такой тип реле позволяет регулировать порог, при котором фотоэлемент срабатывает. С помощью небольшого рычага можно установить фотореле на срабатывание при полной темноте или же, наоборот, даже при небольшом затемнении во время дождливой ил снежной погоды.

Применение фотореле для уличного освещения

Фотосенсор включения освещения применяется в бытовых и промышленных целях. Такой тип устройств позволяет обеспечить комфорт и экономичность использования системы освещения. Установить такое оборудование можно в частном или многоэтажном доме, в офисном или торговом здании, промышленном помещении.

Для каких целей будет выгодно применять уличное фотореле:

• Подсветка входа в жилой дом. Световой прожектор с датчиком включается сразу после наступления темноты или в четко определенное время (если устройство укомплектовано таймером).
• Автоматическое освещение промышленных объектов – подсветка входов, въездов, стоянок.
• Включение освещения для офисных и административных зданий.
• Автоматическое включение системы подсветки дорог, мостов, других конструкций и сооружений.

Показатели рабочей нагрузки реле управления уличным освещением зависят от номинальных напряжений системы освещения или других систем, которые подключены к фотореле. Максимальная нагрузка данного оборудования составляет 1-2,3кВт, рабочее напряжение – 220 В, порог срабатывания – до 2000 Лк. Выбор датчика освещенности зависит от параметров системы освещения, которая подключена к устройству.

Преимущества использования датчика освещенности

Отсутствие ручного управления является основным достоинством светильника с датчиком. Независимо от человеческого фактора, площадка перед входом или въездом всегда будет освещена в темное время суток. Фотореле – это один из обязательных компонентов системы «умный дом», выполняя ряд функций по включению системы освещения и других систем (например, орошения газонов).

Преимущества использования автомата включения уличного освещения:

• экономия электричества;
• комфорт эксплуатации;
• возможность применения в других системах;
• отсутствие человеческого вмешательства.

Если у вас есть загородный дом, в котором вы не живете постоянно, вы можете установить фотореле для уличного освещения, которое будет включаться в заданное время, имитируя присутствие хозяев. Такое же устройство можно подключить к системе орошения – чтобы полив включался автоматически в утреннее или вечернее время, поливая газон или огород даже без присутствия владельцев.

Управление уличным освещением

Одним из достоинств световых датчиков является возможность настройки фотореле для уличного освещения в соответствии с требованиями эксплуатации. Применяя современные системы управления освещением, можно обеспечить регулировку яркости и периодичности работы разных источников освещения (число контролируемых приборов может достигать до нескольких тысяч точек). Применение таких систем позволяет экономично потреблять электроэнергию, минимизировать человеческий фактор, снижать световое загрязнение.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась статья?

Поделиться с друзьями:

Подпишитесь на новые

Фотореле — Электросистемы

Принцип работы фотореле

Для автоматического включения освещения при низком уровне света или включения с наступлением светлого времени суток используются именно фотореле. Светочувствительный элемент фотореле, который может быть встроенным или выносным, замыкает или размыкает электрические контакты в зависимости от направления изменения освещенности. Обычно для этого используются газоразрядные светочувствительные элементы, фотодиоды, фоторезисторы.

Свет попадает на светочувствительный элемент фотореле и вызывает в нем определенные физические процессы: изменение сопротивления в результате изменения его температуры или появление электрического заряда и электродвижущей силы. За изменением параметров этих процессов следит электронная схема, настроенная на определенный порог срабатывания.

При снижении уровня освещенности сопротивление фоторезистора возрастает, а ЭДС на выводах фотодиода уменьшается. Когда эти параметры достигнут определенного порога, который может регулироваться, электронная схема приводит в действие электромагнитное реле, включающее уличный светильник.

Любое фотореле имеет определенные технические характеристики, в соответствии с которыми можно подобрать его для конкретных задач:

• Напряжение питания. В большинстве случаев фотореле предназначены для работы в сетях 220 В, частотой 50 Гц.
• Максимальный ток нагрузки. Это очень важный показатель, который говорит о том, какой мощности нагрузку может коммутировать фотореле. Чем мощнее нагрузка, тем больше должен быть ток. Обычно этот параметр находится в диапазоне от 5 до 16 А. Производитель может указывать различные токи нагрузки при разных показателях cosϕ, если подключается реактивная нагрузка. Люминесцентные лампы являются реактивной нагрузкой и это нужно учитывать при выборе фотореле.
• Порог срабатывания при определенном уровне освещенности. Большинство фотореле имеют регулируемый порог срабатывания в диапазоне от 5 до 50 лк (люкс). Регулировка производится специальным потенциометром.
• Собственная потребляемая мощность при срабатывании – какую мощность потребляет фотореле во время срабатывания реле. Обычно она составляет от 5 до 10 Вт.
• Собственная потребляемая мощность в дежурном режиме.В современных фотореле она чрезвычайно мала – 0,1—1 Вт.
• Внешний вид фотореле
• Задержка от кратковременного затемнения.Большинство фотореле снабжены специальной схемой задержки, которая позволяет избежать ложных срабатываний. Интервал времени составляет обычно от 15 до 30 секунд.
• Степень защиты оболочки.Существует международная система классификация степеней защиты оболочки от проникновения твердых предметов и воды — Ingress Protection Rating. Учитывая, что большинство фотореле устанавливаются на улице, лучше приобретать его со степенью защиты не менее IP44. Диапазон рабочих температур.Чем он больше, тем лучше. Хорошее фотореле должно работать в диапазоне от -20 до +50°C.

По расположению датчика освещенности фотореле могут быть:

• Со встроенным датчиком освещенности, смонтированным в корпусе прибора.
• С выносным датчиком освещенности. Такие фотореле обычно устанавливаются в электрощиты на DIN-рейку, а датчик располагается снаружи и подключается при помощи кабеля.

Фотореле может совмещаться в одном корпусе с датчиком движения. Тогда только в темное время суток при наличии движущегося объекта в поле зрения прибора будет срабатывать датчик и включать освещение.

Фотореле может иметь регулятор порога срабатывания и большинство этих умных приборов имеет его. Очень редко, но встречаются модели, не имеющие регулировки. Естественно, при выборе наиболее предпочтительными должны быть фотореле с возможностью регулировки.

Некоторые фотореле могут иметь встроенный таймер, позволяющий задавать интервал времени, в течение которого разрешена работа фотореле. За пределами этого периода освещение включаться не будет.

Некоторые модели имеют на корпусе выключатель, который позволяет принудительно включать или отключать освещение независимо от времени суток, что может быть полезно в некоторых случаях. Например, если нужно вообще отключить освещение на какой-то период, при этом не надо отключать провода от клемм прибора.

Существуют также и более сложные фотореле, совмещенные с цифровыми контроллерами, работающие по определенной программе. В таких устройствах можно задавать программу включения и отключения освещения на каждый день, на неделю, на сезон и т. д. Эти фотореле могут задавать определенные световые сценарии, которые можно запрограммировать собственным интерфейсом с дисплеем либо подключив к компьютеру. Другими словами обеспечивается дистанционное управление, какое оно может быть и как настроить, рассказывается здесь. Возможности таких устройств практически безграничны, но цена тоже может заставить задуматься о целесообразности их применения.

Плюсы и минусы фотореле

Применение фотореле для уличного освещения имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• Автоматически включаемое с наступлением темноты уличное освещение повышает уровень безопасности.
• Правильно настроенное фотореле позволяет существенно экономить электроэнергию.
• Отсутствует необходимость самостоятельного включения, о котором можно попросту забыть.
• Уличное освещение создает эффект присутствия человека, что отпугивает от несанкционированного проникновения воров на территорию.

Единственным минусом фотореле является то, что это устройство требует дополнительных расходов. Но, учитывая невысокую цену на эти устройства, этим недостатком можно пренебречь.

Выбираем фотореле для уличного освещения

Различные модификации фотореле

Современные технологии все прочнее входят в нашу жизнь, и фотоэлементы для освещения являются одним из ярких примером этого прогресса. Ведь это нехитрое устройство позволяет не только значительно сэкономить, но и значительно упростить вашу жизнь.

При всем при этом стоимость этого новшества находится в разумных приделах, а срок его окупаемости меньше года.

Виды и технические характеристики фотореле

Благодаря тому, что фотореле нашли очень широкое применение, на рынке представлен богатый выбор моделей с самыми различными техническими данными и параметрами. Модели отличаются по способу подключения, установки, техническому наполнению и многим другим параметрам. Поэтому дабы не переплачивать и приобрести модель, идеально отвечающую вашим требованиям, давайте обратим на эти параметры самое пристальное внимание.

Виды фотореле

На фото представлено фотореле с дополнительным функционалом

Итак:

• Прежде всего, вам следует знать, что фотоэлемент для уличного освещения может быть встроен в силовой блок, а может быть выносным. Встроенные модели представляют собой единый блок, который устанавливается непосредственно на улице. Он имеет хорошую защиту от атмосферного воздействия, но зачастую способен коммутировать только небольшие токи до 16А. Конечно, есть встроенные модели, предназначенные для коммутации и больших токов, но цена таких устройств на порядок выше.
• Фотореле с выносным фотоэлементом представляет собой два отдельных элемента. Первый — это непосредственно коммутационный аппарат, который устанавливается в распределительном щитке. Второй — это сам фотоэлемент, который устанавливается на открытом пространстве и подключается к коммутационному аппарату посредством проводов. Номинальный ток таких фотореле может достигать 63А и выше.
• Еще одним важным отличием фотореле является его функциональное наполнение. Так, многие из них содержат не только фотоэлемент, но и датчик движения. Это значительно расширяет возможности управления освещением, а также позволяет сократить ваши расходы.
• Кроме того, существует фотосенсор включения освещения, который совмещен с таймером. Это позволяет включать освещение, не только когда стемнело, но и в строго определенное время. Кроме того, такое фотореле можно программировать по годовым циклам и другим временным параметрам.
• Cуществуют реле, которые совмещают в себе все эти функции. Это позволяет программировать включение и отключение освещения, совмещая различные параметры. Но скажу честно, ни разу не видел случаев, когда в таких фотореле использовался их полный функционал.

Технические характеристики фотореле

Установка фотореле

Итак:

• В первую очередь, это напряжение, на которое предназначено фотореле. Оно может быть 220В или 380В. Для индивидуального использования вполне достаточно устройств на 220В. Если же вы планируете от данного фотореле запитать освещение небольшого промышленного объекта, то, безусловно, устройства на 380В будут идеальным решением. Конечно, существуют еще устройства на 12 и 42 В, но применяются они крайне редко.
• Выбирая фотореле отключения освещения, обратите самое пристальное внимание на его номинальный ток. На данный момент на рынке представлены модели с номиналом в 6, 10, 16, 32, 40 и 63А. Выбор следует осуществлять, исходя из номинальной мощности вашей сети освещения.
• Еще одним важным параметром является возможность регулировки освещенности, при которой фотоэлемент будет срабатывать. Обычно предел регулирования может варьироваться от 2 до 100Лк, но возможны и другие варианты. Поэтому, если у вас предъявлены какие-то особые требования к уровню освещенности, обратите внимание на этот параметр.
• В связи с тем, что многие фотореле предназначены для наружной установки, обратите внимание и на его степень защиты. Она обозначается цифрами после аббревиатуры IP.

Обратите внимание! Первая цифра означает защиту от пыли и может варьировать до 6, что обозначает полную пылезащищенность. Вторая цифра может варьировать до 8 и означает влагозащищенность изделия. Поэтому, если вам необходимо регулировать, например, освещение для фотосъемки в помещении, то вам будет достаточно IP40. Для наружной же установки лучше применять фотореле с IP44 и выше.

• Ну, и последнем компонентом, на который стоит обратить внимание при выборе фотореле, будет задержка на включение и отключение. Обычно она регулируется в пределах 5 – 90 сек, но возможны и другие варианты. Важность этого параметра определяется только вашим проектом.

Подключение фотореле

К сожалению, единого стандарта подключения фотореле нет, и каждый производитель предлагает свой метод. Но в целом они практически неотличимы, и главной проблемой, если вы взялись подключать фотореле своими руками, могут стать реле с выносным фотоэлементом.

Поэтому в нашей статье мы рассмотрим практически все возможные варианты подключения.

Подключение фотореле с встроенным силовым блоком

Подключение фотореле со строенным силовым блоком

• Самые простые фотореле со встроенным силовым блоком обычно имеют три вывода. Из которых к двум выводам подключатся фазные провода, а к третьему — нулевой. Подключение защитного провода обычно не предусмотрено.
• Для подключения в первую очередь снимаем напряжение с участка цепи, где предстоит работа.
• После этого к выводу «L1» (может быть применена другая маркировка вывода) подключаем фазный провод, приходящий от питающего автоматического выключателя.
• К выводу «L2» подключаем фазный провод, к которому подключены наши осветительные приборы.
• К выводу «N» подключаем нулевой провод. Он необходим для того, чтобы фотоэлемент включение освещения мог нормально работать.
• Теперь после выполнения всех необходимых регулировок можно подать напряжение и испытать наше фотореле.

Подключение фотореле с выносным фотоэлементом

Подключение фотореле с выносным фотоэлементом

Особенностью фотореле с выносным элементом является расположение непосредственно датчика отдельно от силового блока. Фотоэлемент для включения освещения подключается отдельно, в связи с этим такие силовые блоки имеют пять выводов.

• Чтобы выполнить подключение такого фотореле, необходимо сначала подключить силовые провода. Делается это в точности как подключение фотореле со встроенным силовым блоком.

Обратите внимание! Некоторые силовые блоки с выносным датчиком имеют возможность подключения сразу нескольких различных групп освещения. В связи с этим у таких блоков будет четыре и больше фазных выводов. Подключение выполняется на любые два парных вывода.

• После этого мы можем подключить непосредственно фотоэлементы для включения освещения. Для этого у нас имеется два вывода, которые имеют соответствующую маркировку. Эта маркировка в значительной степени отличается у разных производителей, но в большинстве случаев она изображает датчик.
• После выполнения всех необходимых настроек, мы можем подать напряжение и испытать работоспособность нашей схемы.

Вывод

Мы очень надеемся, что наша инструкция позволит вам выбрать и подключить любое фотореле. И вы сможете по достоинству оценить его удобство, экономичность и простоту.

А видео, размещенное на нашем сайте, позволит вам более грамотно организовать ваше наружное освещение.

Фотореле для уличного освещения

Казалось бы, нехитрая вещь — вовремя включать и выключать уличное освещение во дворе и перед входом в дом. И дело даже не в экономии электроэнергии, хотя большинство живущих в собственных домах даже не подозревают о том, сколько электроэнергии «вылетает в трубу» из-за несвоевременно нажатой кнопки выключателя. Вечером, особенно в зимнее время, намного приятнее возвращаться домой в полной темноте и видеть порог собственного дома, благодаря вовремя включенному уличному освещению.

Как правильно потратить деньги на фотореле для уличного освещения

Для организации автоматического включения лампочек проще всего выполнить подключение фотореле для уличного освещения одним из трех способов:

• Купить комплект фотореле-автомата промышленного производства, установить его своими руками или с помощью знакомого специалиста, настроить и пользоваться им так, как считаете нужным;
• Наиболее надежной будет схема подключения фотореле для уличного освещения, сделанная знакомым электронщиком или человеком, способным сделать и установить подобное устройство своими руками;
• Сделать фотореле своими силами, благо, что деталей и схем для организации автоматического уличного освещения на рынках всегда в избытке.

Совет! Можно просто купить на радиорынке готовую самодельную плату фотореле, но, сколько проработает подобное чудо техники, сказать сложно.

Варианты схемы фотореле своими руками

Проще, конечно, купить готовую схему фотореле. Большинство китайских и отечественных фотоавтоматов достаточно просты в использовании и стоят относительно небольшие деньги.

Как правильно подключить к уличному освещению готовую схему фотореле

Самым простым вариантом будет покупка готовой платы фотореле. Если для вас непринципиально наличие у автоматического устройства каких-либо дополнительных сервисных функций – можно поставить простейшую модель питерского производителя «Мегарон» серии LXP.

В зависимости от количества лампочек в схеме уличного освещения вашего дома и их суммарной электрической мощности можно подобрать одну из моделей:

1. Плата LXP01 используется для относительно небольшого по размерам контура уличного освещения, общая мощность ламп не должна превышать 1200Вт. Схема имеет встроенное фотореле, автоматически реагирующее на уровень освещенности в 6-9люкс, при достижении которого плата автоматически включит или выключит освещение;
2. Модель LXP02 может работать с вдвое большим количеством ламп, общий ток нагрузки не должен превышать 10А. В этом устройстве уже можно настраивать специальным регулятором – потенциометром уровень освещения, на которое будет реагировать фотореле при включении или выключении уличного освещения;
3. Вариант LXP03 наиболее мощный, способен включать уличное освещение даже с маломощными прожекторными лампами и светильниками, экономичными натриевыми лампами и подобными устройствами, с общей потребляемой мощностью до 3кВт. Схема также имеет возможность регулировать порог чувствительности фотореле на уровень освещенности.

К сведению! Приведенные модели обладают типичными характеристиками, соответствующими большинству конструкций фотореле для уличного освещения отечественного или зарубежного производства, предлагаемых на рынке товаров для дома.

Подключение реле выполняется по приведенной ниже схеме фотореле.

В коробке имеется три вывода с обозначением точек подключения. Провода черного, зеленого и красного цвета соответственно, необходимо подключить к фазе, и входу и выходу на проводку фонарей уличного освещения.

Сам пластмассовый бочонок корпуса фотореле необходимо установить в затененном месте на вынесенном кронштейне так, чтобы на корпус не попадали снег или дождь, листва деревьев не затеняла или не могла влиять на работу электроники. В теории электроника способна работать в температурном диапазоне от -25^оС до +40^оС.

С донной части корпуса можно увидеть крохотный поворотный рычаг потенциометра, с помощью которого выполняется подстройка чувствительности фотореле. После установки и проверки работоспособности рычаг устанавливают в среднее положение и последовательно, в течение нескольких дней подбирают уровень освещенности, при котором необходимо включение уличного освещения.

Совет! Удлините короткие отрезки проводов, выходящие из корпуса фотореле с помощью дополнительного трехжильного кабеля с проводкой аналогичного цвета.

Места соединения необходимо пропаять и заизолировать трубчатым «кембриком», изолентой или другим способом, обеспечивающим надежную защиту от попадания влаги. Сечение каждой жилы провода в кабеле должно быть не менее 2 мм². Кабель заведите в дом и подключите к коммутационной коробке или напрямую к распределительному электрическому щитку. В этом случае на щите необходимо предусмотреть дополнительный выключатель, позволяющий обесточить, при необходимости, фотореле и контур уличного освещения.

Схема для фотореле подключения уличного освещения

Если вы человек, обладающий хотя бы минимальными знаниями в сборке электронных схем, или пробовали собирать самоделки, вам наверняка будет по силам собрать самую простую и надежную схему фотореле на электронных компонентах копеечной стоимости.

Главным достоинством приведенного варианта фотореле является максимальная простота конструкции, что в большей степени гарантирует надежную работу электроники. Представленная схема фотореле собрана на операционном усилителе 544 серии. Схема очень проста и доступна в изготовлении.

В состоянии покоя операционный усилитель имеет напряжение на ножке 2 выше, чем на 3 ноге. По логике работы микросхемы это означает стабильное и сбалансированное положение, соответственно на управляющем контакте 6 будет низкое напряжение или логический ноль. Низкое напряжение обеспечивает поддержание силового транзистора КТ815 в закрытом состоянии, и реле РП21 не коммутирует подачу электроэнергии на лампы уличного освещения.

Потенциал на ноге №2 определяется состоянием фоторезистора ФСК1. В условиях нормального освещения фотоэлемент обладает низким сопротивлением, благодаря чему на 2 ножку приходит достаточно высокий потенциал. Как только уровень освещенности снижается до программируемого предела, сопротивление фоторезистора возрастает, и потенциал на второй ноге микросхемы снижается. В этой ситуации микросхема срабатывает соответственно заложенной логике и увеличивает напряжение на управляющем контакте №6, ключ на транзисторе КТ подает необходимое напряжение на управляющую обмотку реле, цепь замыкается, и плата фотореле включает уличное освещение.

В устройстве фотореле используется специальный подстроечный резистор на 1 МОм, вращая который, можно достаточно легко выставить уровень чувствительности прибора к уровню освещения.

Большинство деталей можно собрать воздушным монтажом, но лучше изготовить плату по схеме и построить полноценное устройство фотореле.

Большинство деталей можно купить за копейки на рынке или у телемастеров, или даже выпаять из платы старой и пришедшей в негодность электроники блока питания или аналогичных устройств. Если не найдете микросхему 544 серии, можно взять 140 серию. Вместо конденсатора К10-7В можно использовать любой импортный вариант с аналогичным напряжением и емкостью. В качестве управляющего резистора на 1Мом можно использовать СП3-38.

Даже фотоэлемент можно изготовить своими руками из старых, очень распространенных транзисторов МП 25 – 41. Для изготовления главной детали фотореле достаточно аккуратно срезать верхнюю плоскость головки и заклеить место среза кусочком тонкого прозрачного пластика. Коллектор такого фототранзистора будет подключен ко второй ноге микросхемы, эмиттер, соответственно, используется в качестве верхнего по схеме контакта. Управляющее сопротивление при этом необходимо снизить до 6,8-7кОм.

Недостатком схемы является необходимость организации дополнительного внешнего питания в 12В. Для этих целей можно использовать аккумулятор или трансформатор от китайского блока питания, благо, что схема фотореле малочувствительна к качеству и перепадам напряжения.

Плату необходимо поместить внутри помещения, а фотоэлемент установить в трубчатый корпус и вынести в место на улице, наиболее подходящее для установки фотореле.

Самый простой вариант фотореле для уличного освещения

Ели вы не смогли найти некоторые детали для изготовления фотореле своими руками, или работа с микросхемой вам кажется чересчур сложной, можно построить фотореле для уличного освещения буквально на трех транзисторах и паре навесных элементов согласно приведенной схеме.

Конструкция фотореле представляет сильно упрощенный предыдущий вариант. Она не содержит микросхемы операционного усилителя и позволяет собрать фотореле на запчастях от старого усилителя низкой частоты или советского карманного радиоприемника. Стоимость изготовления такого фотореле для уличного освещения будет на порядок дешевле предыдущего варианта.

Логика работы схемы фотореле примерно такая же, как и в предыдущем случае, но в данном варианте изменение проводимости фоторезистора ФСК открывает или закрывает ключ на транзисторе МП41, и далее, по цепочке, включается управляющая обмотка реле на 12В. Настройка чувствительности фотоэлемента выполняется подстроечным резистором на 47 кОм. Все элементы схемы, кроме реле, могут быть собраны воздушным монтажом, заизолированы и помещены в коробку размером со спичечный коробок.

Мощность схемы невелика, ее достаточно, чтобы подключать небольшие реле с током коммутации в несколько ампер. Этого вполне достаточно для включения небольшого уличного освещения на несколько ламп.

Заключение

Существует немало разных схем для уличного освещения, способных не только включать или выключать лампы. Некоторые из них могут программироваться на включение различных уличных светильников на разное время и продолжительность работы. При выборе промышленного образца фотореле обращайте внимание на наличие у конструкции встроенной защиты от временного затемнения фотоэлемента, например, птицами или случайно попавшими на корпус опавшими листьями.

Датчик света для уличного освещения, его выбор и правильный монтаж

Уличное освещение придумано человечеством ещё на заре цивилизации и сопровождает человека в его повседневной жизни по сей день. Сегодня невозможно даже представить себе города и другие населённые пункты без уличного освещения, которое постоянно обновляется и совершенствуется. Оно должно полноценно освещать пространство в нужное время суток, работать в автономном режиме и желательно быть экономичным.

Затраты на уличное освещение составляют внушительную часть бюджетов, как муниципалитетов так и семейных, а применение датчиков позволяет экономить до 70 процентов электроэнергии и существенно улучшить качество уличного освещения. Поэтому в настоящее время уделяется большое внимание и привлекаются значительные средства для развития современных технологий в этой сфере.

Пути развития уличного освещения

Современные технологии позволяют значительно усовершенствовать управление и эффективность уличного освещения. Производители осветительного оборудования предлагают большой выбор экономичных ламп освещения и прожекторов с продлённым сроком эксплуатации, а также различные устройства автоматического управления. К таким устройствам относятся датчики наружного освещения, которые в свою очередь подразделяются на фотореле, датчики движения, реле времени с отложенной функцией включения.

Применение таких датчиков позволяет эксплуатировать светильники и прожекторы в экономичном режиме и включать и отключать уличное освещение по необходимости. Такие приборы работают автономно без вмешательства человека длительные сроки. Остановимся более подробно на некоторых их них.

Фотореле

Фотореле или сумеречный выключатель, является наиболее распространённым прибором включения и выключения уличных светильников, который применяется в основном на промышленных объектах и в муниципалитетах. В его состав входит фотодатчик, который реагирует на изменение светового потока. Принцип действия фотодатчика основан на изменении свойств вещества под влиянием светового потока. При этом изменяется его внутреннее электрическое сопротивление, а также возникают другие физические явления, такие как эмиссия электронов из катода электронной лампы или электродвижущая сила между проводниками.

Производителями предлагаются фотореле с различными фотодатчиками, но наиболее распространёнными являются фотодатчики с изменяемым фотосопротивлением.

В таких фотодатчиках фототранзисторное сопротивление возрастает под воздействием сумерек и падает с восходом солнца. Такие датчики бывают встроенными и выносными. Встроенные датчики устанавливаются в блок управления уличным освещением, а выносные отдельно от него. Такие приборы очень надёжны и имеют длительный срок эксплуатации.

Установка сумеречных выключателей производится только специализированными и аттестованными организациями, которые предложат наиболее оптимальные варианты и произведут монтаж в соответствии с требованиями заводов производителей. Зачастую такие организации осуществляют также сервисное обслуживание данного оборудования.

Немного о датчике света

Такие приборы применяются в основном в частном секторе, где нет особой необходимости в постоянном освещении прилегающей к жилым строениям территорий, чем достигается значительная экономия электроэнергии, продлевает срок эксплуатации осветительного оборудования. Датчики движения более сложные в изготовлении и в эксплуатации, но при правильной настройке и своевременном техническом обслуживании, эксплуатируются бесперебойно длительный срок.

Принцип действия основан на изменении инфракрасного излучения, которое возникает при движении человека. При дневном свете тело живого существа не светится, а в инфракрасном (ИК) диапазоне светятся.

Устройство датчика движения

Устроен датчик движения следующим образом: внутри находятся специальные фотоэлементы с мультилинзой и играют роль фотоприёмника. Мультилинза состоит из большого количества линз от 20 до 60 штук, каждая из которых фокусирует ИК свет на сенсорный фотоэлемент. Когда человек пересекает сектор оптической системы, на фотоэлементе появляется импульсный сигнал, который усиливается, преобразовывается в цифровой формат и подаётся на исполнительный механизм, который включает или отключает светильник или другой прибор освещения.

Виды приборов и их особенности

Основные функции данного прибора, это охранное освещение прилегающих к домам участков, где применяются датчики с пассивной функцией и освещение тротуаров и площадок для передвижения людей, датчики с активной функцией. Датчики, которые устанавливаются на опорах освещения, имеют дальность действия до 12 метров и большой угол охвата.

В зависимости от того, какие лампы применяются при освещении, датчики бывают трёх полюсные для всех видов ламп и двух полюсные для ламп накаливания.

Отличаются они друг от друга, также углом обзора. В горизонтальной плоскости угол обзора может быть от 60 до 90 градусов, а в вертикальной 15-20 градусов. Датчики движения отличаются друг от друга номинальной мощностью, которая подключается к ним, поэтому правильной подбор датчика света по этому параметру имеет немаловажное значение в долговечности прибора. Существуют также для наружной эксплуатации и внутренней. Наружные имеют усиленную защиту от влияния атмосферных осадков и возможного физического проникновения.

Основные производители

В России всё большую популярность получают датчики света от российской компании ВКС г. Казань, которая разрабатывает и производит автоматизированные системы управления уличным освещением, позволяющие на модульном принципе, использовать только необходимые элементы света, при этом имеется возможность плавно изменять яркость практически каждой лампы, в зависимости от потребности в освещении. Такая технология очень перспективна и пользуется заслуженным авторитетом.

Хорошим спросом пользуются в России датчики света немецкой компании Theben. Особенно популярны продукция theluxa, которые отличаются высокой чувствительностью и практически незаметны на фасаде здания. Известная во всём мире французская компания Legrand, поставляет на российские рынки современные датчики освещённости и движения с регуляторами чувствительности, света и временной задержки.

Монтаж и эксплуатация

Для того, чтобы установить датчики уличного освещения в домашнем хозяйстве, необходимо получить квалифицированную консультацию специалиста, который определит место установки датчиков и произведёт монтаж оборудования. Необходимо учесть, что при монтаже прибора имеются некоторые особенности, которые необходимо обязательно учитывать.

Прежде всего, датчики движения должны быть мало заметны или находиться вне пределов досягаемости, не должны подвергаться воздействию электромагнитного и излучения и высокой температуры, а также располагаться на высоте не менее одного метра от поверхности земли, чтобы исключить реагирование на домашних животных.

Длительный срок эксплуатации зависит от бережного отношения к приборам и своевременным техническим обслуживанием. Некоторые, более простые по своей конструкции датчики движения, при наличии определённых навыков можно смонтировать своими силами, соблюдая все технические требования, изложенные в прилагаемых инструкциях.

принцип действия и схема подключения

На чтение 6 мин. Просмотров 92 Опубликовано 09.05.2021

При планировании уличного освещения приходится заранее продумывать всю схему. Ставить в разных местах элементы для включения света неудобно, поэтому приобретают специальный фотоэлемент, который реагирует на наступление темноты. Устройство не занимает много места и само определяет, когда пора включать свет.

Что такое реле освещения?

Фотореле — это прибор с датчиком, который реагирует на освещение. Если свет падает до обозначенного уровня (обычно настраивается индивидуально), то прибор срабатывает и включается освещение. При изменении показателей свет автоматически отключается. Для определения этого уровня используются фотодиоды, фототранзисторы или другие чувствительные элементы.

Устройство, которое используется в фотореле, мастера считают универсальным. Его также применяют для своевременного полива газона. Естественно, здесь среагировать на определенные показатели не удастся, поэтому тут просто устанавливают время, когда требуется полив растений.

Эксплуатационные характеристики

Технические характеристики у приборов тоже бывают разные. Чтобы не разочароваться в качестве работы устройства, стоит подумать про следующие критерии:

• Режим. В зависимости от региона и погоды выбирают датчик освещенности, который способен выдерживать соответствующую температуру и резкие перепады.
• Защита. Уровень защищенности корпуса отображается на коробке устройства. Для улицы используется класс IP44 и выше. Он подразумевает защиту от воды, грязи и пыли. Для установки внутри помещения используются более дешевые аналоги.
• Напряжение. Приборы выпускают на 12 или 220 вольт. Первые обычно используют для работы от аккумуляторов.
• Мощность. Любой датчик освещенности имеет свой уровень напряжения. Необходимо следить, чтобы нагрузка от всех подключенных приборов не превышала установленный уровень, а лучше — была на 20% меньше его.

Виды фотоэлементов

Существует несколько типов реле освещения: с выносным и встроенным датчиком. Первый тип отличается маленьким размером, его легко защитить от негативных внешних факторов, поскольку устройство располагают в щитке. К блоку управления присоединяется датчик, а уличный прибор выносится за пределы щитка. Расстояние между ними ограничивают, поскольку оно не должно превышать 150 м. Такие устройства быстрее и лучше работают, но не всегда удобны для установки.

Встроенные датчики располагают рядом со светильником. Для этого выбирают такое место, чтобы лампа не светила на датчик, иначе получится некорректная схема установки фотореле. Они выпускаются в прозрачном корпусе, чтобы реле освещения корректно реагировало на перемены.

Если не хочется полагаться на чувствительность прибора, то используют устройства с датчиком. Их предварительно настраивают, чтобы в соответствующее время фотореле включало или выключало свет. В некоторых моделях настройки устанавливают в зависимости от дня недели.

Для более стабильной автоматической работы приобретают модели с регулятором освещенности. Так человек сам указывает пороги срабатывания. Устройства подходят людям, которые нуждаются в освещении не только вечером, но и днем, при пасмурной или облачной погоде.

Для экономии электричества покупают фотоэлементы с датчиком присутствия. Они срабатывают, только когда в обозначенной зоне есть движущийся объект. Некоторым не подходит такой фотодатчик для уличного освещения, поскольку они также реагируют на животных.

Схема подключения датчика света

Рекомендации к установке обычно есть в инструкции к устройству. В самых простых моделях идет ноль с фазой на входе, а на выходе с фазы нагрузка идет на фонарь, с ноля — на шину или автомат.

Провода соединяют в монтажной коробке, герметичную часть прибора потом оставляют на улице. Ниже представлена схема подключения фотореле через коробку.

 

Когда датчик используется для контроля работы фонаря или другого мощного устройства, то к фотореле добавляют контактор (пускатель). Он позволяет переносить пусковые токи и корректно работать.

 

Модели с датчиком движения тоже устанавливаются просто. Для него предварительно настраивается светочувствительность, только после этого провода подсоединяют по определенной схеме.

Особенности подключения датчика меняются в зависимости от того, какого производителя выбрал человек. Крупные фирмы стараются придерживаться общей схемы, чтобы покупатель смог быстрее во всем разобраться. Поэтому на каждом устройстве есть три провода: красный — его направляют на лампы; синий или зеленый — идет на нейтраль; черный — переходит на фазу.

Настройка устройства

Во всех моделях есть возможности для регулирования режима работы. Чтобы вручную ввести требуемые параметры, регулятор поворачивают и направляют в нужную сторону. Обычно на фотореле есть следующие критерии настроек:

• Срабатывание. Настраивая порог реагирования, человек увеличивает или уменьшает чувствительность купленного прибора. Этот показатель редко занижают, но иногда это оправдано. Например, зимой, когда свет отражается от снега, или в участках, где и так хватает освещенности.
• Степень освещенности. Так определяют уровень работы приборов, на которое перенаправляется реле. При достижении нижней границы устройство срабатывает и подается питание. Производители предлагают диапазон от 20 до 80 лк. Нижнее значение — самое слабое освещение, в этом случае человек с трудом различает предметы и лица.
• Задержка. Параметр регулируют для того, чтобы предотвратить ложные срабатывания. Задержка в несколько секунд предотвратит выключение, если на участок попал свет от фар проезжающей машины. То же самое происходит при срабатывании регулятора от временного затемнения.

Экспериментирование с этими настройками позволит сэкономить на электроэнергии, а также предотвратить частые ложные срабатывания.

Размещение фотореле

Если неправильно определить место установки фотоэлемента, то даже корректные настройки и подключение прибора окажутся бесполезной тратой времени, поэтому стоит учитывать следующее:

• читайте инструкцию перед монтажом, производители всегда оставляют в ней рекомендации или схемы подключения;
• расположите фотодатчик так, чтобы на него не попадал искусственный свет, тень также исказит показатели и заставит устройство некорректно работать;
• фиксировать гаджет в перевернутом виде тоже нельзя, это скажется на чувствительности, а также сроке эксплуатации;
• устанавливать фотореле возле горючих поверхностей или химически активных веществ тоже нельзя;
• при выборе места и способа монтажа учитывайте, насколько чувствителен прибор к грязи, пыли, влаги.

Выносные устройства располагают в таком месте, чтобы дневной свет оказался в прямой досягаемости. При этом следят за тем, чтобы включенный свет располагался как можно дальше от светильников. Фотореле обычно ставят в 2–3 метрах от приборов.

Если прибор требуется для высокого фонаря, то его фиксируют позади плафона. Так исключается риск случайного затемнения или попадания искусственного света.

Установленное по описанным правила реле не только сэкономит время, но и уменьшит расход электричества. Ориентируясь на заранее определенные параметры, человек сможет купить устройство, которое полностью удовлетворит его потребности.

Аналог фотореле по приеемлимой цене в Москве

Технические инновации для современного освещения 

 Компания «Сандракс» профилируется на создании высокотехничных, самодостаточных систем для управления освещением, диагностики параметров сетей любого типа, создании проектов. Специалистами создается художественная подсветка зданий, реализуются проекты для театральных помещений, концертных сцен, студий.

  Автоматизация освещения

 Для многих вариантов освещения используется такой тип электрооборудования, как аналог фотореле . Многие сенсоры автоматического включения базируются на этом устройстве, обеспечивая своевременную активацию освещения при заданных параметрах, позволяя экономно расходовать электроэнергию и, следственно, экономить. Самое распространенное использование эти приспособления получили в уличном освещении, на городских площадях, для подсвечивания рекламных щитов, витрин. Вам нужна замена уту? — мы обязательно поможем.

 «Сандракс» тоже весьма успешно применяет аналог фотореле в схемах проектов, создаваемых для клиентов. Это удобный способ обеспечить крупные автоматизированные конструкции безотказным и надежным, чувствительным устройством.

  Для города и частных владений

 Так как освещение – это сегодня необходимость, применяются все технические возможности, чтобы максимально оптимизировать его, сделать экономичнее, но и обеспечить прежний уровень светоосвещенности, даже разнообразить ее. При этом учитывается уровень, который будет достаточным, не создаст трудностей. Оптимально совместить эти параметры помогает аналог фотореле , который реагирует на степень уличного освещения, автоматически включаясь в нужное время.

 Программировать прибор не затруднительно, всегда можно изменить параметры настройки, задать новые.

  Умное устройство

 Работает этот автомат по простому принципу – автоматика контролирует степень природного освещения через датчик, который выводят так, чтобы к нему круглосуточно поступал естественный свет. Когда источник изменит интенсивность, то есть наступят сумерки или же утро, освещение само автоматически будет включаться или выключаться. Регулировка осуществляется потенциометром.

У нас Вы найдете лучшие энергосберегающие технологии. Кроме того, аналог фотореле обладает и должным уровнем защиты от ложного включения или отключения – это важно в условиях городских улиц, так как постоянное присутствие многих источников освещения могут дезинформировать систему. Пример – свет от автомобиля.

 Для защиты от внешних помех разработана система задержки отключения. То есть для полного выключения освещения нужно продолжительное воздействие, которое проезжающее мимо авто не окажет.

 «Сандракс» окажет квалифицированное содействие в выборе и установке современного освещения.

Photocontrols

Photocontrols

Фотоэлектрические устройства управления освещением

---

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ

В дополнение к источнику света другой ключевой частью уличного освещения является механизм управления, который активирует светильник в темноте и выключает его на рассвете. Многие люди, незнакомые со спецификой работы уличного освещения, иногда спрашивают: «Кто-нибудь где-нибудь щелкает выключателем и включает уличные фонари?» В первые дни уличного освещения ответ на этот вопрос был «Да».Тогда для оператора центральной станции было стандартной практикой вручную управлять цепями уличного освещения, которые были соединены последовательно, обычно известные как «цепи дугового освещения». Этот метод применялся в течение многих лет и постепенно был вытеснен автоматическими таймерами и фотоэлектрическим управлением освещением. Последние были представлены в начале 1930-х годов и были связаны с реле и другими регулирующими механизмами, которые, в свою очередь, приводили в действие гирлянды уличных фонарей. Сначала фотоэлектрические средства управления освещением были очень дорогими.Однако после Второй мировой войны эти средства управления стали дешевле и, следовательно, стали более распространенными. Ручное управление цепями уличного освещения продолжалось в некоторых частях страны вплоть до 1960-х годов.

Фотоэлектрические элементы управления освещением, встроенные в их светильники, были действительно большим новшеством в свое время. Это были закрытые стеклянные чаши блоки, содержащие светочувствительную вакуумную трубку и множество других электронных компонентов. Эти «все-в-одном» приборы были представлены примерно в 1950 году.Они обычно работали от 120 или 240 вольт и устраняли необходимость в контрольном проводе и управляли фотоуправлением высокой силой тока во главе цепи. Как и первые фотоэлектрические устройства управления, представленные примерно 20 годами ранее, эти устройства были дорогими и поэтому редко встречались в конце 1950-х годов. Наибольший интерес представляют те, которые содержали балласт для ртутных ламп и фотоуправление. Эти светильники также были редкостью в конце 1950-х годов из-за их дороговизны. Однако они представляли собой наиболее эффективный метод уличного освещения в то время из-за их современного источника света и метода управления освещением.Некоторые из этих приспособлений показаны на этом веб-сайте.

Фотоэлектрические элементы управления освещением с ламповым питанием были преобразованы в полностью твердотельную конструкцию еще в 1956 году. Примером может служить модель Fisher Pierce, показанная со стержнем индикатора неонового света, прикрепленным к верхней части элемента управления. Он имеет дату изготовления декабрь 1956 года и квадратное окошко с апертурой, с конфигурацией основания с поворотным замком с тремя зубцами для электрического подключения, которая такая же, как и сегодня. В середине 1958 года компания Fisher-Pierce представила электронные элементы управления с поворотным замком и пластиковыми крышками.Эти агрегаты были значительно меньше и гораздо менее громоздкими, чем их предшественники с ламповым приводом. Это означало, что светильники могли легко приспособиться к этим более компактным элементам управления. Блоки с ламповым питанием имели интерфейс с трехконтактным разъемом, который имел другую физическую конфигурацию, чем конструкция с поворотным замком. К 1960 году производители фотоэлектрических устройств управления освещением и осветительных приборов начали предлагать адаптеры, которые легко трансформировали ориентацию трехконтактных устройств с ламповым приводом в положение новой конструкции с поворотным замком.Они были сделаны для приспособлений и элементов управления на столбах. Устройства с ламповым питанием были сняты с производства к началу 1960-х годов, поскольку их твердотельные аналоги с поворотным замком к тому времени стали отраслевым стандартом. Все элементы управления поворотным замком, производимые множеством компаний, имели одинаковую трехконтактную конфигурацию в соответствии со стандартами NEMA, введенными в 1959 году.

Также вы увидите несколько типов ранних ламповых фотоэлектрических устройств управления освещением. Как вы заметите, некоторые из них предназначались для установки на траверсе или стойке.Другие были установлены в розетки метрового типа, которые обычно были рассчитаны на 30 ампер, и они также использовались для управления гирляндами света. Они были более распространены в годы после Второй мировой войны, чем отдельные элементы управления, входящие в состав светильника. Физическая конфигурация соединений на них не изменилась с годами, и эти устройства все еще производятся по сей день, обычно для замены. Также показаны элементы управления с ламповым питанием, снятые с головок приспособлений, и элементы управления, установленные на столбах, производства Fisher Pierce и General Electric.Обычно камеры Fisher Pierce были окрашены в белый цвет снаружи с прозрачной полосой вокруг устройства, чтобы обнажить фототрубку. Их контроллеры типа розетки счетчика имели прозрачную стеклянную поверхность, боковые стороны крышки выкрашены в серый цвет внутри. Органы управления General Electric обычно имели крышки из прозрачного стекла (некоторые из которых идентичны крышкам, используемым на однофазных счетчиках мощности «A-base» аналогичного выпуска).

На следующих страницах приведены краткие описания фотоэлектрических регуляторов освещения, производимых Fisher Pierce, General Electric и Ripley.Эти описания предназначены для описания физического развития средств управления, созданных этими организациями, и помогут исследователю определить приблизительную дату их производства. Электрические и технические данные об их работе доступны на странице ссылок.

Вернуться на главную

Уличное освещение | Portland.gov

Почему важно освещение

Уличные фонари помогают людям избегать аварий и могут снизить количество аварий в определенных местах.Лучшее уличное освещение имеет решающее значение для Portland для достижения своей цели Vision Zero по сокращению смертей и серьезных травм в результате дорожно-транспортных происшествий.

Город Портленд владеет более чем 50 000 уличных фонарей, которые недавно были преобразованы в светодиодные (см. Рис. 1 и 2), которые потребляют на 50% меньше энергии, чем предыдущие фонари, и обеспечивают лучшее освещение. В Портленде есть много типов уличных пользователей и уличных характеристик, которые поддерживают разные уровни освещения. Управление связи, уличного освещения и ИТС Портлендского бюро транспорта (PBOT) обслуживает и проверяет модификации освещения на улицах города.

Аэрофотоснимок бульвара NE Cully Blvd. с более старыми натриевыми лампами высокого давления, вид сверху на бульвар NE Cully. со светодиодным освещением

Определение достаточного / безопасного количества освещения

Рекомендации PBOT по уличному освещению предоставляют значения освещения для различных классификаций улиц (см. карту классификаций улиц).

В 1990 году PBOT внедрила политику заполнения жилых улиц. Эта политика устанавливает максимальные стандарты расстояния для практического освещения местных улиц, которые не распространялись на предыдущие правила.В рамках этой политики городские власти разработали стандартную деталь, определяющую различные конфигурации расположения фонарных столбов.

В рекомендациях по уличному освещению приведены значения освещенности для различных категорий улиц. Минимальный уровень освещения повышается с учетом функциональной классификации улиц. В рекомендациях предлагается наиболее яркое освещение для улиц с основным движением / основным транзитом / подъездным транспортом и более низкие уровни освещения для проезжей части районных коллекторов и районных коллекторов. Дороги местного обслуживания имеют самый низкий уровень освещения.Более широкие магистральные улицы, скорее всего, потребуют двустороннего освещения или других светотехнических решений, чтобы соответствовать требованиям единообразия.

Двухстороннее освещение на бульваре NE Cully. & Sumner St. (Фото: S. Bussey)

Рекомендуется более высокий уровень освещения на перекрестках и пешеходных переходах в середине квартала, а иногда используется дополнительное освещение пешеходных масштабов, если установлено, что верхнее освещение является недостаточным (см. Рисунок 3). PBOT обычно устанавливает пешеходное освещение на высоте 14 футов по сравнению с потолочным освещением типа «голова кобры», которое устанавливается на высоте 30-40 футов.

Пешеходное освещение (слева) и верхнее освещение (справа) в SE Division и 142nd Ave. (Фото: S. Bussey).

В Портленде есть несколько специальных районов освещения. В кодексе города отмечается, что «все уличные фонари должны быть стандартными потолочными светильниками, за исключением тех мест, где уполномоченный по транспорту определил, что специальное освещение существенно улучшит уникальные характеристики района».

Как мы расставляем приоритеты в инвестициях в обновленное освещение

PBOT недавно завершил трехлетнюю конверсию светодиодов в масштабах города более чем 50 000 голов кобры и декоративных светильников.Эти инвестиции были в основном профинансированы за счет будущей экономии на энергопотреблении и обслуживании / ремонте.

В рамках Проекта безопасности внешнего подразделения городские власти планируют дополнить существующее освещение на внешнем участке SE (с 82-го по 174-й), что улучшит равномерность освещения в этом коридоре.

PBOT выполняет анализ капитала, используя свою матрицу справедливости, чтобы сообщить об улучшениях освещения. Матрица учитывает демографические переменные расы, дохода и ограниченного владения английским языком в группах переписи населения Портленда.

Кодекс городского развития требует проектов, финансируемых из частных или государственных источников, с уличными фонарями, соответствующими городским стандартам освещения. Дизайн, планы и спецификации уличных фонарей, которые будут установлены или изменены, должны быть сначала одобрены PBOT. Полная стоимость улучшения уличного освещения должна быть оплачена лицом, получившим разрешение, или источником финансирования, использованным для покрытия расходов на строительство улицы.

Инженерный персонал подразделения PBOT по сигналам, уличному освещению и ИТС ежемесячно проводит «ночные поездки» для оценки потребностей в освещении и выявления перебоев в уличном освещении.PBOT также координирует свои действия с партнерами из города для обрезки нависающей листвы, когда она серьезно препятствует свету, предназначенному для тротуара и тротуаров.

Вопросы?

Свяжитесь с отделом сигналов, уличного освещения и ИТС PBOT по телефону 503-823-5185.

Сообщите о перебоях в уличном освещении по телефону 503-865-LAMP (5267) или через Интернет.

* Светотехническое общество, 2014. Освещение проезжей части. ANSI / IES RP-8-14, стр.1.

Датчик освещенности, включая фотоэлемент и датчик LDR

A Датчик света генерирует выходной сигнал, показывающий интенсивность света, путем измерения энергии излучения, которая существует в очень узком диапазоне частот, который в основном называется «свет», и который находится в диапазоне от «Инфракрасного» до «Видимого». вплоть до «ультрафиолетового» светового спектра.

Световой датчик — это пассивное устройство, которое преобразует эту «световую энергию», видимую или инфракрасную, в выходной электрический сигнал. Световые сенсоры более известны как «фотоэлектрические устройства» или «фотодатчики», поскольку они преобразуют световую энергию (фотоны) в электричество (электроны).

Фотоэлектрические устройства можно сгруппировать в две основные категории: те, которые вырабатывают электричество при освещении, например, Фотовольтаика или Фотоизлучатели и т. Д., И те, которые каким-либо образом изменяют свои электрические свойства, например, фоторезисторы или Фотопроводники .Это приводит к следующей классификации устройств.

• • Фотоэмиссионные элементы — это фотоустройства, которые высвобождают свободные электроны из светочувствительного материала, такого как цезий, при ударе фотона достаточной энергии. Количество энергии фотонов зависит от частоты света, и чем выше частота, тем больше энергии фотоны преобразуют энергию света в электрическую.
• • Фотопроводящие элементы. Эти фотоустройства изменяют свое электрическое сопротивление под воздействием света.Фотопроводимость возникает в результате попадания света на полупроводниковый материал, который контролирует ток, протекающий через него. Таким образом, большее количество света увеличивает ток для данного приложенного напряжения. Наиболее распространенным фотопроводящим материалом является сульфид кадмия, используемый в фотоэлементах LDR.
• • Фотовольтаические элементы. Эти фотоустройства генерируют ЭДС, пропорциональную полученной лучистой световой энергии, и по своему эффекту аналогичны фотопроводимости. Световая энергия падает на два полупроводниковых материала, зажатых вместе, создавая напряжение примерно 0.5В. Наиболее распространенным фотоэлектрическим материалом является селен, используемый в солнечных элементах.
• • Устройства фото-перехода. Эти фотоустройства в основном представляют собой настоящие полупроводниковые устройства, такие как фотодиод или фототранзистор, которые используют свет для управления потоком электронов и дырок через их PN-переход. Устройства с фотопереходом специально разработаны для детекторов и проникновения света, их спектральный отклик настроен на длину волны падающего света.

Фотопроводящий элемент

A Фотопроводящий датчик света не вырабатывает электричество, а просто изменяет свои физические свойства под воздействием световой энергии.Наиболее распространенным типом фотопроводящего устройства является фоторезистор , который изменяет свое электрическое сопротивление в ответ на изменения интенсивности света.

Фоторезисторы — это полупроводниковые устройства, которые используют световую энергию для управления потоком электронов и, следовательно, током, протекающим через них. Обычно используемый фотопроводящий элемент называется светозависимым резистором или LDR .

Светозависимый резистор

Типичный LDR

Как следует из названия, светозависимый резистор (LDR) изготовлен из куска открытого полупроводникового материала, такого как сульфид кадмия, который изменяет свое электрическое сопротивление с нескольких тысяч Ом в темноте до нескольких сотен Ом, когда падает свет. это путем создания пар дырка-электрон в материале.

Чистый эффект — улучшение проводимости при уменьшении сопротивления для увеличения освещенности. Кроме того, фоторезистивные клетки имеют длительное время отклика, требующее многих секунд, чтобы отреагировать на изменение интенсивности света.

Материалы, используемые в качестве полупроводниковой подложки, включают сульфид свинца (PbS), селенид свинца (PbSe), антимонид индия (InSb), которые обнаруживают свет в инфракрасном диапазоне, причем наиболее часто используемым из всех фоторезистивных датчиков света является Сульфид кадмия (CD).

Сульфид кадмия используется в производстве фотопроводящих ячеек, потому что его спектральная кривая отклика близко соответствует кривой человеческого глаза, и его можно контролировать даже с помощью простой горелки в качестве источника света. Обычно длина волны максимальной чувствительности (λp) составляет от 560 до 600 нм в видимом спектральном диапазоне.

Ячейка с зависимым от света резистором

Наиболее часто используемым фоторезистивным датчиком света является фотопроводящий элемент ORP12 из сульфида кадмия.Этот светозависимый резистор имеет спектральный отклик около 610 нм в желто-оранжевой области света. Сопротивление элемента в неосвещенном состоянии (темновое сопротивление) очень высокое и составляет около 10 МОм, которое падает до примерно 100 Ом при полном освещении (сопротивление горению).

Чтобы увеличить темновое сопротивление и, следовательно, уменьшить темновой ток, резистивный путь образует зигзагообразный узор на керамической подложке. Фотоэлемент CdS — это очень дешевое устройство, которое часто используется для автоматического затемнения, определения темноты или сумерек для включения и выключения уличных фонарей, а также для приложений типа фотографических экспонометров.

Подключение светозависимого резистора последовательно со стандартным резистором, подобным этому, к одному источнику постоянного напряжения имеет одно важное преимущество: различное напряжение будет появляться на их стыке для разных уровней света.

Величина падения напряжения на последовательном резисторе R ₂ определяется значением сопротивления светозависимого резистора R _LDR . Эта способность генерировать различные напряжения позволяет получить очень удобную схему, называемую «потенциальный делитель» или сеть делителей напряжения .

Как мы знаем, ток через последовательную цепь является обычным явлением, и поскольку LDR изменяет свое резистивное значение из-за интенсивности света, напряжение, присутствующее на V _OUT , будет определяться формулой делителя напряжения. Сопротивление LDR, R _LDR , может варьироваться от примерно 100 Ом при солнечном свете до более 10 МОм в абсолютной темноте, при этом это изменение сопротивления преобразуется в изменение напряжения на V _OUT , как показано.

Светозависимый резистор можно просто использовать в качестве светочувствительного переключателя, как показано ниже.

Переключатель LDR

Эта базовая схема светового датчика представляет собой реле, активирующее световой выход. Между фоторезистором, LDR и резистором R1 сформирована схема делителя потенциала. Когда нет света, то есть в темноте, сопротивление LDR очень велико в диапазоне мегом (МОм), поэтому на транзистор TR1 подается нулевое смещение базы, и реле обесточивается или находится в состоянии «ВЫКЛ».

По мере увеличения уровня освещенности сопротивление LDR начинает уменьшаться, вызывая повышение напряжения смещения базы на V1.В какой-то момент, определяемый цепью делителя потенциала, образованной резистором R1, напряжение смещения базы становится достаточно высоким, чтобы включить транзистор TR1 и, таким образом, активировать реле, которое, в свою очередь, используется для управления некоторыми внешними схемами. Когда уровень света снова падает до темноты, сопротивление LDR увеличивается, вызывая падение базового напряжения транзистора, что приводит к выключению транзистора и реле при фиксированном уровне освещенности, который снова определяется цепью делителя потенциала.

Путем замены постоянного резистора R1 потенциометром VR1 точка, в которой реле включается или выключается, может быть предварительно установлена ​​на определенный уровень освещенности.Этот тип простой схемы, показанной выше, имеет довольно низкую чувствительность, и ее точка переключения может быть непостоянной из-за изменений температуры или напряжения питания. Более чувствительную прецизионную схему, активируемую светом, можно легко создать, включив LDR в схему «моста Уитстона» и заменив транзистор на операционный усилитель, как показано на рисунке.

Цепь измерения уровня освещенности

В этой базовой схеме обнаружения темноты светозависимый резистор LDR1 и потенциометр VR1 образуют одно регулируемое плечо простой резистивной мостовой схемы, также известной как мост Уитстона , а два фиксированных резистора R1 и R2 образуют другое плечо. .Обе стороны моста образуют цепи делителей потенциала на питающем напряжении, выходы которых V1 и V2 подключены к неинвертирующим и инвертирующим входам напряжения соответственно операционного усилителя.

Операционный усилитель сконфигурирован как дифференциальный усилитель, также известный как компаратор напряжения с обратной связью, состояние выходного напряжения которого определяется разностью между двумя входными сигналами или напряжениями, V1 и V2. Комбинация резисторов R1 и R2 формирует фиксированное опорное напряжение на входе V2, задаваемое соотношением двух резисторов.Комбинация LDR — VR1 обеспечивает переменное входное напряжение V1, пропорциональное уровню освещенности, определяемому фоторезистором.

Как и в предыдущей схеме, выход операционного усилителя используется для управления реле, которое защищено свободным диодом D1. Когда уровень освещенности, измеряемый LDR, и его выходное напряжение падает ниже опорного напряжения, установленного на V2, выход операционного усилителя меняет состояние, активируя реле и переключая подключенную нагрузку.

Аналогичным образом, когда уровень освещенности увеличивается, выход снова переключается, переводя реле в положение «ВЫКЛ».Гистерезис двух точек переключения устанавливается резистором обратной связи. Rf может быть выбран таким образом, чтобы получить любой подходящий коэффициент усиления по напряжению усилителя.

Работа схемы светового датчика этого типа также может быть изменена на противоположную, чтобы включить реле, когда уровень освещенности превышает опорный уровень напряжения, и наоборот, поменяв местами положение светового датчика LDR и потенциометра VR1. Потенциометр можно использовать для «предварительной установки» точки переключения дифференциального усилителя на любой конкретный уровень освещенности, что делает его идеальным в качестве простой проектной схемы светового датчика.

Устройства фотоперехода

Устройства с фотопереходом в основном представляют собой датчики или детекторы света с PN-переходом, изготовленные из кремниевых полупроводниковых PN-переходов, которые чувствительны к свету и могут определять уровни как видимого света, так и инфракрасного света. Устройства с фотопереходом специально созданы для восприятия света, и этот класс фотоэлектрических датчиков света включает в себя фотодиод и фототранзистор .

Фотодиод.

Фотодиод

Конструкция светового датчика Photodiode аналогична конструкции обычного диода с PN-переходом, за исключением того, что внешний кожух диода либо прозрачен, либо имеет прозрачную линзу для фокусировки света на PN-переход для повышения чувствительности.Переход будет реагировать на свет, особенно с более длинными волнами, такими как красный и инфракрасный, а не на видимый свет.

Эта характеристика может быть проблемой для диодов с прозрачными или стеклянными шариками, таких как сигнальный диод 1N4148. Светодиоды также могут использоваться в качестве фотодиодов, поскольку они могут как излучать, так и обнаруживать свет от своего перехода. Все PN-переходы светочувствительны и могут использоваться в режиме фотопроводящего несмещенного напряжения с PN-переходом фотодиода, всегда «смещенным в обратном направлении», так что могут протекать только утечки диодов или темновой ток.

Вольт-амперная характеристика (ВАХ) фотодиода без света на его переходе (темный режим) очень похожа на нормальный сигнальный или выпрямительный диод. Когда фотодиод смещен в прямом направлении, происходит экспоненциальное увеличение тока, как и для обычного диода. Когда применяется обратное смещение, появляется небольшой обратный ток насыщения, который вызывает увеличение области обеднения, которая является чувствительной частью перехода. Фотодиоды также могут быть подключены в токовом режиме с использованием фиксированного напряжения смещения на переходе.Текущий режим очень линейен в широком диапазоне.

Устройство и характеристики фотодиода

При использовании в качестве светового датчика темновой ток фотодиода (0 люкс) составляет около 10 мкА для герани и 1 мкА для диодов кремниевого типа. Когда свет падает на переход, образуется больше пар дырка / электрон, и ток утечки увеличивается. Этот ток утечки увеличивается по мере увеличения освещенности перехода.

Таким образом, ток фотодиодов прямо пропорционален интенсивности света, падающего на PN-переход.Одним из основных преимуществ фотодиодов при использовании в качестве датчиков света является их быстрая реакция на изменения уровня освещенности, но одним из недостатков этого типа фотоустройств является относительно небольшой ток, протекающий даже при полном освещении.

На следующей схеме показана схема преобразователя фототока в напряжение, в которой в качестве усилительного устройства используется операционный усилитель. Выходное напряжение (Vout) задается как Vout = I _P * Rƒ и пропорционально характеристикам силы света фотодиода.

Этот тип схемы также использует характеристики операционного усилителя с двумя входными клеммами при примерно нулевом напряжении для работы фотодиода без смещения. Эта конфигурация операционного усилителя с нулевым смещением обеспечивает высокую импедансную нагрузку на фотодиод, что приводит к меньшему влиянию темнового тока и более широкому линейному диапазону фототока по сравнению с интенсивностью излучаемого света. Конденсатор C _f используется для предотвращения колебаний или пиков усиления и для установки выходной полосы пропускания (1 / 2πRC).

Схема усилителя на фотодиоде

Фотодиоды — это очень универсальные датчики света, которые могут включать и выключать свой ток за наносекунды и обычно используются в фотоаппаратах, люксметрах, приводах CD и DVD-ROM, пультах дистанционного управления от телевизора, сканерах, факсах. копировальные аппараты и т. д., а также при интеграции в схемы операционных усилителей в качестве детекторов инфракрасного спектра для оптоволоконной связи, схем обнаружения движения охранной сигнализации и многочисленных систем визуализации, лазерного сканирования и позиционирования и т. д.

Фототранзистор

Фототранзистор

Альтернативным фотопереходу фотодиоду является фототранзистор , который в основном представляет собой фотодиод с усилением. Фототранзисторный светочувствительный элемент имеет обратное смещение PN-перехода коллектор-база, подвергая его воздействию лучистого источника света.

Фототранзисторы

работают так же, как фотодиоды, за исключением того, что они могут обеспечивать усиление по току и намного более чувствительны, чем фотодиод, при этом токи в 50-100 раз больше, чем у стандартного фотодиода, и любой нормальный транзистор может быть легко преобразован в фотодатчик света. подключив фотодиод между коллектором и базой.

Фототранзисторы

состоят в основном из биполярного NPN-транзистора с большой базой, электрически не подключенной, хотя некоторые фототранзисторы позволяют базовое соединение для управления чувствительностью и которые используют фотоны света для генерации базового тока, который, в свою очередь, заставляет коллектор эмиттерный ток поток. Большинство фототранзисторов являются NPN-типами, внешний корпус которых либо прозрачен, либо имеет прозрачную линзу для фокусировки света на базовом переходе для повышения чувствительности.

Конструкция и характеристики фототранзистора

В NPN-транзисторе коллектор смещен положительно по отношению к эмиттеру, так что переход база / коллектор имеет обратное смещение.поэтому при отсутствии света на переходе протекает нормальная утечка или темновой ток, который очень мал. Когда свет падает на основание, в этой области образуется больше пар электрон / дырка, и ток, создаваемый этим действием, усиливается транзистором.

Обычно чувствительность фототранзистора является функцией усиления транзистора по постоянному току. Следовательно, общая чувствительность является функцией тока коллектора и может контролироваться путем подключения сопротивления между базой и эмиттером, но для приложений типа оптопары с очень высокой чувствительностью обычно используются фототранзисторы Дарлингтона.

Фото-Дарлингтон

Транзисторы Photodarlington используют второй биполярный транзистор NPN для обеспечения дополнительного усиления или когда требуется более высокая чувствительность фотодетектора из-за низкого уровня освещенности или избирательной чувствительности, но его отклик медленнее, чем у обычного фототранзистора NPN.

Устройства Photo Darlington состоят из обычного фототранзистора, выход эмиттера которого соединен с базой биполярного NPN-транзистора большего размера. Поскольку конфигурация транзистора Дарлингтона дает коэффициент усиления по току, равный произведению коэффициентов усиления по току двух отдельных транзисторов, устройство фотодарлингтона создает очень чувствительный детектор.

Типичные области применения фототранзисторов Световые датчики — это оптоизоляторы, щелевые оптопереключатели, датчики светового луча, волоконная оптика, телевизионные пульты дистанционного управления и т. Д. Иногда при обнаружении видимого света требуются инфракрасные фильтры.

Другой тип полупроводникового светочувствительного элемента с фотопереходом, заслуживающий упоминания, — это фототиристор . Это световой тиристор или кремниевый управляемый выпрямитель , SCR , который можно использовать в качестве светового переключателя в приложениях переменного тока.Однако их чувствительность обычно очень низкая по сравнению с эквивалентными фотодиодами или фототранзисторами.

Чтобы повысить их чувствительность к свету, фототиристоры сделаны более тонкими вокруг затворного перехода. Обратной стороной этого процесса является то, что он ограничивает количество анодного тока, который они могут переключать. Затем для приложений с более высоким током переменного тока они используются в качестве пилотных устройств в оптопарах для переключения более крупных более традиционных тиристоров.

Фотоэлектрические элементы.

Самый распространенный тип фотоэлектрических датчиков света — Solar Cell .Солнечные элементы преобразуют световую энергию непосредственно в электрическую энергию постоянного тока в форме напряжения или тока для питания резистивной нагрузки, такой как свет, аккумулятор или двигатель. Тогда фотоэлектрические элементы во многом похожи на батарею, потому что они обеспечивают питание постоянного тока.

Однако, в отличие от других фотоустройств, которые мы рассмотрели выше, которые для работы используют силу света даже от фонаря, фотоэлектрические солнечные элементы работают лучше всего, используя лучистую энергию солнца.

Солнечные элементы используются во многих различных типах приложений, чтобы предложить альтернативный источник энергии от обычных батарей, например, в калькуляторах, спутниках, а теперь и в домах, предлагающих форму возобновляемой энергии.

Фотоэлектрический элемент

Фотоэлементы изготовлены из монокристаллических кремниевых PN переходов, таких же, как фотодиоды с очень большой светочувствительной областью, но используются без обратного смещения. Они имеют те же характеристики, что и очень большой фотодиод в темноте.

При освещении энергия света заставляет электроны проходить через PN-переход, и отдельный солнечный элемент может генерировать напряжение холостого хода около 0,58 В (580 мВ).Солнечные элементы, как и батарея, имеют «положительную» и «отрицательную» стороны.

Отдельные солнечные элементы могут быть соединены друг с другом последовательно, чтобы сформировать солнечные панели, которые увеличивают выходное напряжение, или соединены вместе параллельно для увеличения доступного тока. Имеющиеся в продаже солнечные панели измеряются в ваттах, которые являются произведением выходного напряжения и тока (вольт, умноженного на ампер) при полном включении.

Характеристики типичного фотоэлектрического солнечного элемента.

Величина доступного тока от солнечного элемента зависит от интенсивности света, размера элемента и его эффективности, которая обычно очень мала и составляет от 15 до 20%.Для повышения общей эффективности ячеек коммерчески доступные солнечные элементы используют поликристаллический кремний или аморфный кремний, которые не имеют кристаллической структуры и могут генерировать токи от 20 до 40 мА на см ² .

Другие материалы, используемые при строительстве фотоэлементов, включают арсенид галлия, диселенид меди, индия и теллурид кадмия. Каждый из этих различных материалов имеет разную характеристику полосы спектра, поэтому их можно «настроить» для получения выходного напряжения на разных длинах волн света.

В этом руководстве о датчиках освещенности мы рассмотрели несколько примеров устройств, которые классифицируются как датчики освещенности . Сюда входят устройства с PN-переходами и без них, которые можно использовать для измерения интенсивности света.

В следующем руководстве мы рассмотрим устройства вывода под названием Actuators . Приводы преобразуют электрический сигнал в соответствующую физическую величину, такую ​​как движение, силу или звук. Одним из таких широко используемых устройств вывода является электромагнитное реле.

7 вещей, которые вы должны знать о светодиодном уличном освещении с фотоэлементом

В современном обществе меры по энергосбережению постоянно совершенствуются, чтобы оставаться на вершине технологических тенденций и работать максимально умно и эффективно. важно для применения энергосберегающих методов.

Для достижения этого в наружном освещении, таком как светодиодный уличный фонарь, управление освещением должно быть точным, а это означает, что инженер проекта освещения должен объединить светодиодные уличные фонари и интеллектуальные контроллеры от разных поставщиков в оптимальное решение освещения. Из-за асимметрии информации между двумя сторонами в технической области инженеры-проектировщики освещения склонны рекомендовать вам схему в их интересах, чтобы заработать больше денег, сократить избыточные запасы и добиться максимальной прибыли.Однако это несправедливо по отношению к вам. Потому что вполне вероятно, что решение, которое они рекомендуют, не в ваших интересах, даже если оно стоит вам дополнительных финансовых средств.

Точное управление обеспечивает большую возможность экономии энергии, снижения затрат и интегрированного управления. Знание этой информации и того, как светодиодный уличный фонарь работает с фотоэлементом, важно для вас, чтобы выбрать подходящий проект освещения и избежать покупки ловушек. Вот 7 вещей, которые вам нужно знать о светодиодном уличном фонаре и фотоэлементе.

1. ситуация применения уличного света

Уличный свет — основная составляющая проекта городского освещения. Ночью очень важную роль играет уличное освещение. В настоящее время традиционные уличные фонари постепенно заменяются на светодиодные уличные фонари . Светодиодные уличные фонари широко используются благодаря своей высокой светоотдаче, длительному сроку службы, низкому энергопотреблению и простоте установки.

2.Текущие ожидания от управления светодиодным уличным освещением

Мониторинг уличного освещения в городе всегда является важной темой в области освещения дома и за рубежом. большинство исследователей проводят глубокие исследования. GPRS и Интернет-технологии являются основными техническими средствами, которые могут быть использованы для разумной организации структуры программного обеспечения и для того, чтобы персонал управляющего терминала быстро получил всю информацию, находящуюся в их ведении, через хост-сервер. Таким образом, легко добиться удаленного определения рабочего состояния уличных фонарей и своевременной выдачи команд управления.Вот некоторые ожидания от управления светодиодным уличным освещением в настоящее время.

а) специальный

Раньше управление уличным освещением осуществлялось централизованным управлением всей территорией или всей линией. С повышением осведомленности людей об энергосбережении и защите окружающей среды у людей появляются новые требования к управлению уличным освещением. Теперь управление требует точного управления, которое может обеспечить управление каждым светом. он не только должен уметь контролировать состояние уличного фонаря, но также должен понимать рабочий статус конкретного уличного фонаря.

б) интеллектуальный

система управления может интеллектуально контролировать уличные фонари и автоматически включать их, когда возникает потребность в освещении, и точно выключать их, когда освещение больше не требуется.

c) выносной

Система управления

позволяет осуществлять дистанционное управление уличным освещением через сеть GPRS, Интернет-технологии и технологии передачи данных по линиям электропередач. Персонал мониторинга может узнать об условиях работы уличных фонарей в любое время и из любого места и контролировать их.на сайте нет необходимости проводить какие-либо операции по сбору и контролю информации.

г) энергосберегающий

Целью управления работой светодиодных уличных фонарей должно быть максимальное сбережение энергии в соответствии с требованием обеспечения основного освещения и максимального энергосбережения.

3. дефекты только контроля времени

Управление временем регулирует включение / выключение светодиодных уличных фонарей на основе временного события, которое может быть реализовано с использованием встроенного управления таймером.В запланированное время управляемые светодиодные уличные фонари будут включаться / выключаться для экономии энергии. это средство управления хорошо подходит для периода, когда погода не меняется в течение одного и того же сезона. Поскольку время заката и восхода солнца относительно фиксировано в течение этого периода, и время переключения уличных фонарей может быть установлено на основе этого устойчивого сезонного закона.

, однако, времена года меняются со временем. хотя поставщики контроллеров уже запустили контроллер времени в соответствии с местными правилами смены четырех сезонов восхода и захода солнца, от зимнего солнцестояния до летнего солнцестояния, время включения света постепенно откладывалось, время выключения постепенно увеличивалось; Во время перехода от летнего солнцестояния к зимнему солнцестоянию время включения света постепенно увеличивается, а время выключения света постепенно откладывается, люди все еще не могут обеспечить изменения погоды в каждый период времени.При изменении погоды может измениться время наступления темноты / рассвета. Это может привести к тому, что уже темно и лампа не включена, или что уже светло, а лампа не выключена. В некоторой степени это все еще пустая трата энергии. В солнечные и дождливые дни время включения и выключения заметно различается, что является одним из основных недостатков использования схем таймера для переключения системы уличного освещения.

4. дефекты только контроля дневного света

Регулятор дневного света его стандарт включения / выключения — это значение освещенности положения уличного фонаря.Свет автоматически включается и выключается в зависимости от освещенности окружающей среды. Используя это средство автоматического управления уличным освещением, мы можем значительно и точно снизить потребление энергии. Однако случайные молнии, облучение фонариком, автомобильное облучение и другое световое облучение дадут световой зонд неправильный сигнал, чтобы послать неправильную инструкцию выключения. или листья затеняют блок обнаружения, а опавшие листья ненадолго закрывают световой зонд, что также приведет к неправильному включению.

5. Научный принцип фотоэлемента

Фотоэлементы — это полупроводники, которые являются детекторами света. По сути, это резисторы, зависящие от света, поскольку их выходная мощность пропорциональна количеству падающего на них света. Из-за этого эффекта они также известны как фоторезисторы или светозависимые резисторы. Фотоэлементы преобразуют световую энергию в электрическую. Когда нет света, они имеют очень высокое сопротивление, которое может составлять миллионы Ом.Напротив, при наличии света их сопротивление значительно снижается до нескольких сотен Ом. Это позволяет большему току течь внутри цепи.

6. Три режима управления фотоэлементом

Есть три режима управления фотоэлементом. эти три режима могут работать как по отдельности, так и в любой комбинации. Это обычный режим контроля времени, в котором пользователи могут свободно устанавливать время включения / выключения; управление дневным светом, которое контролируется датчиком управления освещением в соответствии с заранее установленной интенсивностью света; и смешанный режим (как контроль времени, так и контроль дневного света), который может включать оба режима одновременно, и приоритет управления дневным светом выше, чем у управления временем.Чаще всего используется многофункциональный расширенный смешанный режим управления, объединяющий контроль дневного света и контроль времени, поскольку он может гибко определять, следует ли обеспечивать свет или нет, в соответствии с потребностями в энергосбережении, чтобы достичь наилучшего эффекта энергосбережения.

7. основная функция светодиодного уличного фонаря с фотоэлементом

самых качественных уличных светодиодных светильников для уличного освещения будут оснащены установленным на заводе фотоэлементом, который сообщает уличному фонарю, когда он должен работать.Поскольку фотоэлементы воспринимают уровень окружающего освещения, они автоматически подстраиваются под сезонные изменения дневного / ночного цикла, и их не нужно настраивать по сезонам, как в контроллере времени. Даже если функция некоторых современных фотоэлементов регулируется, вы можете выбрать уровень освещенности, соответствующий вашей местной ситуации. Это также можно использовать для выключения различного уличного освещения на рассвете и включения, когда солнце садится. (например, установка на светодиодный садовый светильник, светодиодный прожектор, светодиодный настенный светильник и т. д.). Знание основных функций светодиодного уличного освещения с фотоэлементом и выяснение того, как эти продукты улучшают систему уличного освещения, даст вам более глубокое понимание энергосбережения и поможет сделать отличные световые решения.

Управляемость светодиодных уличных фонарей обеспечивает идеальное сочетание с интеллектуальным управлением , что позволяет минимизировать затраты на электроэнергию. проверьте здесь https://www.agcled.com/products/led-street-light/, чтобы получить свой удовлетворенный светодиодный уличный фонарь.

Преобразование уличных фонарей в интеллектуальные концентраторы датчиков: зачем и как это делать

Авторы: Дэвид Шушан, инженер по полевым приложениям, Future Electronics, и Франсуа Миран, Future Lighting Solutions

Элементы управления, встроенные даже в более сложные уличные фонари, используемые сегодня, имеют довольно ограниченную область применения: они могут использоваться для затемнения, по расписанию или в ответ на измерения окружающего освещения; включать и выключать свет; и для поддержки операций по техническому обслуживанию и ремонту, предоставляя отчеты о состоянии и отмечая неисправности.

Сами по себе эти функции полезны, но есть потенциал, чтобы сделать гораздо больше и принести гораздо большую ценность владельцам и операторам уличных фонарей, пешеходам и участникам дорожного движения, а также организациям, имеющим коммерческие или иные интересы в городах. . Это связано с тем, что в последние месяцы технологические звезды сошлись во мнении, чтобы уличные фонари можно было легко и дешево подключать к интернет-шлюзу.

В этой статье исследуется потенциальная ценность, которую можно получить, когда город преобразует каждый уличный фонарь в Интернет-узел, а также подходы, которые производители уличных фонарей могут использовать для реализации дизайна новых подключенных уличных фонарей.

Самая ценная недвижимость

Ценности собственности являются постоянным источником восхищения для многих людей в процветающих обществах. В некоторых странах целые телевизионные программы посвящены тому, где, почему и как купить «дом мечты». Когда широкая публика думает о ценах на недвижимость, она обычно имеет в виду стоимость покупки дома или другого здания. И чем желательнее расположение, тем дороже будет недвижимость.

Но, возможно, самые ценные объекты недвижимости в любом городе, квадратный сантиметр на квадратный сантиметр, — это крошечные участки, в которые встроены его столбы уличных фонарей.Это интересный мысленный эксперимент — представить, как коммерческое предприятие могло бы получить право устанавливать столбы высотой 8 м, расположенные на расстоянии 25 м друг от друга вдоль каждой улицы и тротуара во всем городе, и сколько ему, возможно, придется заплатить, чтобы купить эти столбы. земельные участки. Можно с уверенностью сказать, что стоимость будет астрономической. Сегодня эти столбы в этих фантастически ценных местах уже существуют, но их потенциал используется крайне недостаточно.

Городские столбы уличных фонарей занимают выгодное положение на оживленных улицах, заполненных пешеходами и транспортными средствами (см. Рис. 1).

Рисунок. 1. Линия уличных фонарей над движением в час пик в Атланте, США. (Изображение предоставлено Atlantacitizen по лицензии Creative Commons.)

Приподнятые, они обеспечивают обзор всей сети дорог и тротуаров города. И они подвергаются воздействию различных условий воздуха, погоды, света и окружающей среды в тысячах известных мест.

У этой недвижимости есть тысячи потенциальных применений, если она будет открыта для коммерческих и исследовательских организаций.Используя компоненты электроники, которые доступны сегодня и которые могут быть интегрированы в схему светильника, уличный фонарь может определять, например:

• Экологические явления, такие как качество воздуха и концентрация загрязняющих веществ, концентрация пыльцы, уровни окружающего освещения. , температура, влажность, атмосферное давление, шум и др.
• Плотность и поток движения
• Плотность и скорость передвижения пешеходов

Эти измерения могут быть исчерпывающими и детализированными, выявляя различия даже между одним концом улицы и другой.Датчики каждого уличного фонаря видят воздух и землю в зоне с радиусом обычно от 10 до 15 метров. Поле зрения каждого полюса прилегает к следующему, и вместе все поля зрения могут охватывать почти всю площадь города или города.

Это означает, например, что местные медицинские службы могут искать корреляции между измерениями качества воздуха и госпитализацией в результате тяжелого респираторного заболевания. Он сможет подробно проанализировать, связаны ли определенный уровень качества воздуха или конкретная концентрация переносимого по воздуху загрязнителя со значительным увеличением количества госпитализаций.

Еще одно возможное применение — измерение объема и скорости движения пешеходов. Розничные торговцы, например, представляют собой очень ценные места, где много пешеходов сосредоточено в плотной и медленно движущейся массе. Информация от пассивных инфракрасных (PIR) датчиков или гиперчастотных радаров, которые могут обнаруживать присутствие и движение тел, может быть проанализирована, чтобы предоставить данные о пешеходном движении по всем улицам города и произвести рейтинг или оценку относительной привлекательности каждого из них. Полюсное расположение для операторов торговых точек.

Эти два варианта использования представлены только для того, чтобы показать примеры ценности, которая может быть получена от интеграции компонентов датчиков в уличные фонари, подключенные к Интернету. Фактический диапазон типов данных, которые могут быть захвачены, и возможности их использования ограничены только воображением их потенциальных пользователей.

Беспроводная сетевая технология для подключения уличных фонарей

Представленное выше видение роли уличного освещения амбициозно.Итак, какие изменения сделали эту новую амбицию реалистичной?

Ключевым требованием нового уличного фонаря является подключение к Интернету: Интернет — это открытая универсальная сеть в мире, обеспечивающая стандартный протокол, по которому любой компьютер в любом месте может взаимодействовать с любым адресуемым Интернет-узлом. В случае уличных фонарей это означает, что любой разрешенный системный оператор во всем мире сможет извлекать данные из любого подключенного к Интернету уличного фонаря, к которому владелец предоставил ему доступ.

Большим изменением, которое позволяет сегодня рассмотреть вопрос о подключении всех тысяч уличных фонарей города к Интернету, является расширение доступности новой технологии Low-Power Wide-Area Networking (LPWAN). Две такие технологии конкурируют за доминирование:

• Semtech LoRa ™ технология состоит из радиочастотных приемопередатчиков, встроенных в датчики и шлюзы, которые обеспечивают возможность захвата и передачи данных на большие расстояния при небольшом потреблении энергии. Кроме того, LoRa Alliance ™ разработал открытый протокол, основанный на технологии LoRa, под названием LoRaWAN ™, чтобы обеспечить совместимость всех устройств и программных компонентов как в общедоступных, так и в частных сетях (см. Рисунок 2).
• SIGFOX, сетевой протокол, реализованный в инфраструктуре общедоступной сети.

Рис. 2. Архитектура сети LoRaWAN ™, обеспечивающая подключение к Интернету для нескольких конечных узлов. (Изображение предоставлено: официальный документ LoRa Alliance)

Новым является способность LoRa и SIGFOX обеспечивать покрытие беспроводной сети с низким объемом данных, низким энергопотреблением и очень низкой стоимостью на больших территориях. Например, дальность действия передатчика-приемника в открытом пространстве для одного канала LoRa может достигать 15 км при низкой, но полезной скорости передачи данных.Один шлюз также может предоставить интерфейс до 10 000 узлов. Это означает, что все уличные фонари среднего размера могут быть подключены к Интернету через один центральный шлюз LoRa.

Технология LoRa может быть реализована в частной сети на основе LoRaWAN, предназначенной только для уличного освещения; это означает, что оператор уличного освещения оплатит стоимость установки датчиков и шлюзов на основе LoRa, а также настройку и обслуживание сети. Но благодаря усилиям LoRa Alliance общедоступные сети LoRaWAN возникают во многих городах, и некоторые операторы уличного освещения смогут использовать существующую инфраструктуру, что еще больше снизит свои затраты на подключение.

SIGFOX доступен пользователям только как общедоступная сеть с использованием инфраструктуры, установленной компанией SIGFOX в некоторых странах, а также ее партнерами-операторами сети в других.

Как для LoRa, так и для SIGFOX стоимость подключения узла, а также отправки и получения сигналов по сети значительно ниже. В сравнении с уже значительными расходами на материалы и сборку печатной платы, а также с затратами на установку и ввод в эксплуатацию нового светодиодного уличного фонаря, дополнительные затраты на обеспечение подключения к Интернету через сеть LoRa или SIGFOX практически незначительны.Соотношение затрат и выгод исключительно благоприятное.

Это не только из-за случаев использования сбора данных, примеры которых были описаны выше. Подключение к Интернету также обеспечивает эксплуатационные преимущества для владельцев уличных фонарей:

• Подключение к Интернету позволяет уличному фонарю загружать более подробную, своевременную и действенную информацию о состоянии, чем закрытые сети управления освещением. Это обеспечивает более эффективное профилактическое обслуживание и снижает потребность в дорогостоящем обслуживании в полевых условиях.
• Связь через Интернет поддерживает более сложные методы управления, такие как освещение, активируемое движением, или освещение по запросу. Такие схемы управления освещением, запускаемые датчиками движения на нескольких соседних полюсах, требуют сложных взаимодействий между уличными фонарями и системой управления, взаимодействия, которые обычно не поддерживаются устаревшими сетями управления освещением, но легко допускаются через Интернет-соединение.

Требования к новым компонентам

Таким образом, муниципальные власти и коммерческие организации могут потребовать новое поколение интеллектуальных светодиодных уличных фонарей с подключением к Интернету.Какое влияние это окажет на архитектуру продукции производителей уличных фонарей?

Наиболее очевидный эффект — увеличение количества и типа компонентов на плате. Современные светодиодные уличные фонари обычно состоят из светового двигателя, оптики и водителя. Новые интеллектуальные уличные фонари потребуют дополнительных типов устройств:

• Датчики для сбора данных о таких параметрах, как температура, газы, влажность, окружающее освещение и т. Д.
• Мощный микроконтроллер, способный обрабатывать входные сигналы нескольких датчиков и обрабатывать интернет-протокол. транзакции
• Система РФ.Модули конечных узлов для сетей LoRa или SIGFOX доступны от таких поставщиков, как Microchip и MultiTech, что обеспечивает полное сертифицированное решение для беспроводной связи (см. Рисунок 3).

Рис. 3. Комплект разработчика USB-ключа MultiConnect® xDot ™ для модуля xDot LoRa от MultiTech. (Изображение предоставлено MultiTech)

Спецификация этих компонентов и их интеграция в конструкцию конечного продукта выведут многих производителей осветительного оборудования на неизведанную техническую территорию.Это, однако, не означает, что им не хватит поддержки или дорожных карт, которыми они могли бы руководствоваться. Фактически, растущая сила Интернета вещей побуждает производителей многих типов промышленных, жилых и коммерческих устройств добавлять беспроводные сети и возможности обнаружения к «глупым» продуктам, которые ранее не были подключены к какой-либо сети.

Такие производители и их отраслевые партнеры смогли извлечь уроки из своего опыта, и эти знания доступны через сторонних экспертов, таких как Future Electronics, дистрибьютора компонентов электроники и осветительной техники.Фактически, структура подразделений Future Electronics, включающая операционные подразделения Future Connectivity Solutions, Future Lighting Solutions и Future Sensor Solutions, разработана специально для удовлетворения потребностей нового поколения производителей оборудования, поддерживающего IoT.

Таким образом, ценность добавления подключения к Интернету для уличных фонарей очевидна, и недавно появилась технология компонентов, обеспечивающая их поддержку по невысокой цене. При экспертной поддержке производители уличных фонарей могут получить вознаграждение, превратив свое простое осветительное оборудование в интеллектуальный, подключенный к Интернету мультисенсорный узел, который также освещает городские дороги и тротуары.

Microsoft Word — WesleyDavis2011

% PDF-1.5 % 1 0 объект > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 2 0 obj > транслировать PScript5.dll Версия 5.2.22011-05-24T11: 22: 53-04: 002011-05-24T11: 22: 53-04: 00application / pdf

Microsoft Word — WesleyDavis2011

вдавис

Acrobat Distiller 9.4.0 (Windows) uuid: eb6ff36a-f241-430a-91c1-c2a98435e115uuid: 048109ee-4873-45eb-a222-32378717c2a6 конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 30 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 39 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 45 0 объект > эндобдж 46 0 объект > эндобдж 47 0 объект > эндобдж 48 0 объект > эндобдж 49 0 объект > эндобдж 50 0 объект > эндобдж 51 0 объект > эндобдж 52 0 объект > эндобдж 53 0 объект > эндобдж 54 0 объект > эндобдж 55 0 объект > эндобдж 56 0 объект > эндобдж 57 0 объект > эндобдж 58 0 объект > эндобдж 59 0 объект > эндобдж 60 0 объект > эндобдж 61 0 объект > транслировать h ޔ TrF} WSjHY wÜLVF * f [TKlAh] | q% 644} zN | Xd & ‘| 0? 6 q> rL ۄ өrM.ڽ:? L I * r, x * AȌs t + CDS> aeXA˶ $ dJ *. ׀ XfI] `20 &

! AN

Автоматический уличный фонарь | Проект электроники и схемы

Введение:

Не требует ручного управления для включения и выключения. Когда возникает потребность в свете, он автоматически включается. Когда темнота повышается до определенного уровня, цепь датчика активируется и включается, а при наличии другого источника света, например, дневного времени, уличный фонарь выключается. Также можно отрегулировать чувствительность уличного света.В нашем проекте мы использовали четыре светодиода в качестве символа уличного фонаря, но для переключения высокой мощности можно подключить реле (электромагнитный переключатель) к выводу 3 IC 555, что позволит легко включать / выключать любые электрические приборы, которые подключаются через реле.

Принцип:

В этой схеме используется популярный таймер I.C 555. I.C 555 подключен в качестве компаратора с контактом 6, подключенным к положительной шине, выход становится высоким (1), когда триггерный контакт 2 находится на уровне ниже 1/3 напряжения питания.И наоборот, выход становится низким (0), когда он выше 1/3 уровня. Такого небольшого изменения напряжения на контакте 2 достаточно, чтобы изменить уровень выхода (контакт 3) с 1 на 0 и с 0 на 1. Выход имеет только два состояния: высокий и низкий, и не может оставаться в каком-либо промежуточном каскаде. Он питается от аккумулятора 6 В для портативного использования. Схема экономична по потребляемой мощности. Контакты 4, 6 и 8 подключены к плюсовому источнику питания, а контакт 1 заземлен. Чтобы обнаружить настоящее объекта, мы использовали LDR и источник света.

LDR — это особый тип сопротивления, значение которого зависит от яркости падающего на него света. Он имеет сопротивление около 1 МОм в полной темноте и всего около 5 кОм при ярком освещении. Он реагирует на большую часть светового спектра. Мы сделали схему делителя потенциала с последовательно включенными LDR и переменным сопротивлением 100 кОм. Мы знаем, что напряжение прямо пропорционально проводимости, поэтому большее напряжение мы получим от этого делителя, когда LDR будет светиться, а в темноте — низкое напряжение.Это разделенное напряжение подается на вывод 2 микросхемы IC 555. Переменное сопротивление регулируется таким образом, чтобы оно пересекало потенциал 1/3 яркости и падал ниже 1/3 в темноте.

Чувствительность можно регулировать этим переменным сопротивлением. Как только LDR темнеет, напряжение на контакте 2 падает на 1/3 напряжения питания, а на контакте 3 появляется высокий уровень, и включается светодиод или зуммер, подключенный к выходу.

Используемый компонент:

Аккумулятор 9В с полосой

Переключатель

Л.D.R (светозависимое сопротивление)

I.C NE555 с основанием

L.E.D (светоизлучающий диод) 5 шт. (При использовании белого цвета 4 шт.)

Переменное сопротивление 47 кОм

P.C.B (Печатная плата 555 или Vero.

КОМПОНЕНТЫ:

a) Батарея: Для источника питания 9 В мы можем использовать 6 сухих ячеек или 6F22 9 В.

b) Переключатель: можно использовать любой переключатель общего назначения. Переключатель используется как автоматический выключатель.

c) L.D.R: (светозависимое сопротивление)

Это особый тип сопротивления, величина которого зависит от яркости падающего на него света. Он имеет сопротивление около 1 МОм в полной темноте, но сопротивление всего около 5 кОм при ярком освещении. Он реагирует на большую часть светового спектра.

d) L.E.D: (светоизлучающий диод)

Диод — это компонент, который пропускает электричество только в одном направлении.Это можно рассматривать как своего рода улицу с односторонним движением для электронов. Из-за этой характеристики диоды используются для преобразования или выпрямления переменного напряжения в постоянное. Диоды имеют два соединения: анод и катод. Катод — это конец на схеме с точкой треугольника, направленной к линии. Другими словами, треугольник указывает на этот катод. Анод — это, конечно, противоположный конец. Ток течет от анода к катоду.

Светодиоды, или светодиоды, отличаются от обычных диодов тем, что при приложении напряжения они излучают свет.Этот индикатор может быть красным (чаще всего), зеленым, желтым, оранжевым, синим (не очень часто) или информационным красным. Светодиоды используются как индикаторы, передатчики и т. Д. Скорее всего, светодиод никогда не перегорит, как обычная лампа, и потребляет во много раз меньше тока. Поскольку светодиоды действуют как обычные диоды и при подключении между + и — образуют короткое замыкание, для предотвращения этого используется резистор, ограничивающий ток. Светодиоды могут быть нарисованы или не нарисованы с окружающим их кругом.

e) Переменное сопротивление: (потенциометр)

Резисторы

— одни из самых распространенных электронных компонентов.Резистор — это устройство, ограничивающее или сопротивляющееся току. Ограничивающая способность по току или сопротивление измеряется в омах и обозначается греческим символом Омега. Переменные резисторы (также называемые потенциометрами или просто «горшками») — это резисторы с переменным сопротивлением. Вы регулируете сопротивление, поворачивая вал. Этот вал перемещает грязесъемник по фактическому резистивному элементу. Изменяя количество резисторов между соединением стеклоочистителя и соединением (ями) с резистивным элементом, вы можете изменить сопротивление.Часто сопротивление резисторов написано буквой K (кОм) после числового значения. Это означает, что существует много тысяч Ом. Например, 1 кОм — это 1000 Ом, 2 кОм — это 2000 Ом, 3,3 кОм — это 3300 Ом и т. Д. Вы также можете увидеть суффикс M (мегаом). Это просто миллион. Резисторы также оцениваются по их допустимой мощности. Это количество тепла, которое резистор может выдержать, прежде чем он будет разрушен. Допустимая мощность измеряется в Вт (Вт). Общие мощности для переменных резисторов составляют 1/8 Вт, 1/4 Вт, 1/2 Вт и 1 Вт.Все, что имеет более высокую мощность, называется реостатом.

f) PCB (Печатная плата)

с помощью печатной платы легко собрать схему с аккуратными и чистыми конечными продуктами. Плата изготовлена ​​из бакелита с оклейкой медной дорожкой. Для каждой ножки компонентов проделывается отверстие.

Все выводы компонентов пропущены через отверстие в печатной плате и припаяны на обратной стороне.

РАБОТАЕТ:

Когда свет падает на LDR, его сопротивление уменьшается, что приводит к увеличению напряжения на выводе 2 микросхемы IC 555.IC 555 имеет встроенный компаратор, который сравнивает входное напряжение с контакта 2 и 1/3 напряжения источника питания. Когда входной сигнал падает ниже 1/3, выход устанавливается на высокий уровень, в противном случае — на низкий. Поскольку при яркости входное напряжение увеличивается, поэтому мы не получаем положительного напряжения на выходе контакта 3 для управления реле или светодиодом, кроме того, при плохом освещении мы получаем выход для подачи питания.

Меры предосторожности:

a) Используйте чувствительный LDR. Вы можете проверить это с помощью мультиметра.

б) I.C не следует слишком сильно нагревать при пайке, избыток тепла может его разрушить. Для обеспечения безопасности и простоты замены рекомендуется использовать базу I.C. При установке I.C штифт номер один должен находиться в правильном отверстии.

c) Противоположная полярность батареи может повредить ИС, поэтому, пожалуйста, проверьте полярность перед включением цепи. В целях безопасности следует использовать диод последовательно с переключателем, поскольку диод пропускает ток только в одном направлении.

d) L.E.D светится только при прямом смещении, поэтому неправильная полярность L.E.D не светится. Выходное напряжение нашего проекта составляет 7,3 вольт, поэтому 4 последовательно соединенных светодиода можно легко использовать без сопротивления. Если вы используете последовательно четыре светодиода белого цвета, то требуется питание 12 В от источника питания 9 В или последовательно используйте 3 белых светодиода, потому что напряжение смещения одного светодиода больше, чем других цветных светодиодов.

д) Каждый компонент должен быть аккуратно и чистым припаять.