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

Возможные схемы подключения

Подключить датчик света к осветительной системе можно воспользовавшись подсказками, нанесенными на коробку или на само устройство. От корпуса может отходить 3 или 2 проводка — с заземлением и без. Схема, по которой подключается фотореле с заземлением представлена ниже:

Фазовый провод с маркировкой L обычно имеет красный цвет, нулевой с маркировкой N — синий, а заземляющий с маркировкой PE — зеленый.

В моделях с 2-мя выводами проводок заземления отсутствует. Они используются прежде всего в случаях с отдельно оборудованной системой заземления и подключаются еще проще — входной кабель вешается на клеммы L и N (фазой и нолем соответственно), а к выходу подключается только фазовый кабель. Ноль подается на прожектор через пускатель КМ в обход датчика:

Как работает уличный фотодатчик

Если установить датчик освещенности для включения света над входом в подъезд, то он будет работать по тому же принципу, что и обычный фонарь с датчиком движения. Работой лампы управляет сенсор, чувствующий изменение в перемещении объектов в зоне контроля. Или фоточувствительный элемент, который реагирует на изменения в световом потоке.

Главным элементом такого устройства является чувствительный фотоэлемент, который размещен на плате и может менять свои свойства.

Фотоэлемент реализован на основе фоторезистора. Пока уровень света, попадающий на его поверхность, достаточный, цепь питания разомкнута. Сумерки сгущаются, и параметры фотоэлемента меняются, вызывая замыкание цепи. Лампа перед входом включается. Поутру происходит обратная церемония. Как только уровень света повысится до заданного показателя, цепь размыкается и светильник гаснет. Это основной принцип работы фотореле.

Если дополнительно установить детектор движения, свет будет подключаться именно в тот момент, когда датчик зафиксирует движение.

Общее описание и назначение

Уличный фонарь может включать в конструкцию фотореле или сумеречные выключатели, которые и являют собой традиционные датчики света. Фотореле состоит из фотодатчика, реагирующего на появление/исчезание световых лучей. Под их воздействием изменяются свойства веществ, составляющих функциональную основу главных элементов фотодатчика, например, сопротивление, или происходит эмиссия электронов из отрицательно заряженного электрода лампы.

Нередко фотореле используются в частных секторах в качестве более удобной и экономичной замены стандартному уличному освещению, которая за счет автоматизации исключает необходимость в ручном управлении его режимами. Датчики света и более продвинутые их вариации — с датчиками движения — обеспечивают бесперебойную подачу искусственного светового потока в течение долгих лет.

Основные виды

Датчики света могут сопрягаться с другими устройствами автоматики. Это существенно расширяется функциональные возможности моделей и делает их более востребованными у потребителей. Выделяют устройства с:

• Таймером. Такие модели позволяют не только отрегулировать уровень освещенности, при котором они срабатывают, но и установить временные рамки. В таком случае фотореле будет срабатывать в установленном пользователем временном интервале;
• Датчиком движения. Оптимальный вариант для оптимизации расходов. Такие устройства монтируются вблизи пешеходных дорожек и на придомовой территории, по которой периодически перемещаются люди либо движется транспорт. Датчик дневного света срабатывает, если в зоне действия оказывается крупный объект. Как следствие, в темное время суток в месте расположения прибора будет всегда темно, но как только на площадку заедет автомобиль или залетит птица, устройство сработает, и освещение включится;
• Программируемыми настройками. Подобные устройства имеют самое сложное техническое оснащение. Они позволяют выполнить настройку режима работы в различных временных интервалах. Возможно регулирование не только в пределах суток, но и недель, месяцев или определенного сезона. Они также срабатывают при наличии движения в выбранной зоне.

В зависимости от исполнения датчики могут быть:

• Инфракрасными. Прибор срабатывает при попадании в зону действия объекта, нагретого до определенной температуры. Они комплектуются инфракрасными детекторами. В процессе эксплуатации могут возникнуть трудности, если в зоне действия устройства окажется домашнее животное;
  Акустическими. Такие устройства реагируют на звук. Для включения прибора должен раздаться громкий звук или скрип;
• Микроволновыми. Устройства относятся к датчикам активного типа. В процессе эксплуатации они формируют волны в определенном микроволновом диапазоне, а затем принимают их обратно. При наличии разницы происходит замыкание/размыкание цепи с последующим включением/выключением устройства;
• Ультразвуковыми. По принципу своей работы они сопоставимы с моделями микроволнового типа. Однако делая выбор в пользу подобного варианта следует помнить, что они могут оказывать некоторое влияние на домашних животных наличие ультразвука способно повлиять на их поведение;
• Комбинированными. Некоторые модели реагируют сразу на несколько воздействующих факторов. По уровню надежности они существенно превосходят все перечисленные выше разновидности, но при этом обходятся намного дороже.

К реле нового поколения относятся астрономические датчики. Они позволяют проконтролировать работу осветительных приборов, но работают по другому принципу. В состав таких устройств входит микрокомпьютер, которые позволяет настроить работу прибора в зависимости от его места установки. При настройке прибора вбиваются данные GPS конкретного населенного пункта. Подобные устройства автоматические определяют время включения ламп освещения. Это полностью исключает возможность ложного срабатывания, характерного для фотоэлементов. Кроме того, они способны сохранять работоспособность в любую погоду.

Преимущества и недостатки

Датчики освещения привлекают потребителей возможностью экономии электроэнергии. К преимуществам использования фотоэлементов стоит отнести:

• Работу на малом токе;
• Оперативное срабатывание. Прибор включается и выключается практически моментально;
• Высокую производительность;
• Длительный срок службы.

Делая выбор в пользу подобного устройства следует учитывать, что они плохо работают в экстремальных условиях. При этом они предъявляют повышенные требования к герметичности корпуса. Если внутрь устройства попадет влага, велика вероятность, что сенсор выйдет из строя, и датчик не будет работать из-за окисления контактов.

Устройство не будет исправно функционировать, если на его поверхности образуется слой грязи и пыли. Именно поэтому в процессе эксплуатации надо постоянно очищать устройства.

Можно ли сделать своими руками?

Несмотря на невысокую цену датчиков, многие пытаются сделать устройства самостоятельно и сэкономить деньги. Преимущества такого решения заключается в возможности хорошо разобраться в принципе действия, снизить расходы на обслуживание и «заточить» устройство под конкретные условия применения.

Кроме того, при правильной сборке можно уменьшить расходы и даже модернизировать систему.

Но есть и минусы. Перед тем как приступить к работе, необходимо закупить оборудование, нарисовать схему, определиться с размерностью и другими моментами. Это требует опыта и знаний. При этом нет гарантий, что готовая схема будет работать.

Если принято решение самостоятельно собрать датчик движения, подготовьте следующие элементы:

• корпус для сбора схемы;
• набор элементов;
• паяльник и провода разного сечения;
• крепление;
• отвертка;
• прочие материалы — изолента, пассатижи, кембрик.

Для включения освещения будет применятся датчик с вмонтированным в него фотоэлементом. В роли выключателя будет выступать фотореле.

Для сбора схемы потребуется:

• конденсатор (С1);
• операционный усилитель DA1;
• фототранзистор (VT1);
• сопротивление R1 для нагрузки коллектора и создания рабочей точки;
• резистор R2 для реализации обратной связи.

При правильной сборке схема действует так. После поступления света на VT1 элемент срабатывает, и фототранзистор открывается с последующей зарядкой С1. При снятии напряжения с VT1 происходит разряд конденсатора и снижение напряжения.

В роли источника освещения для фотоэлемента может выступать простой лазер или светодиод инфракрасного типа.

Сборка проходит по такому алгоритму:

1. Соберите источник питания, отрегулируйте его и проконтролируйте выдаваемый ток.
2. К минусу источника питания подключите сопротивление.
3. Подсоедините диод при помощи катода.
4. На анод выведите подстроечный резистор.
5. Соедините транзисторный эмиттер с минусовым проводом источника питания.
6. Подсоедините сопротивление с базовой схемой.

После сборки остается опробовать правильность работы изделия при попадании на него света. Возможные ошибки необходимо устранить сразу при обнаружении.

Общие сведения о наружном освещении автомобиля

Система освещения современного автомобиля объединяет множество осветительных приборов. Кроме внешнего система также обеспечивает освещение салона, капота и даже багажного отделения (в некоторых автомобилях). Внешние осветительные приборы включают: фары ближнего и дальнего света, расположенные спереди, противотуманные фары, фары-поворотники, габаритные огни, стоп-сигналы и осветители номерного знака.

Передние фары

Фары, расположенные спереди, обеспечивают хорошую видимость дороги в условиях отсутствия естественного или искусственного освещения последней либо его недостаточность. Эти фары также предназначены для того, чтобы водители, приближающиеся по встречной полосе, были в курсе наличия встречного движения. На большинстве современных автомобилей передние фары имеют единую конструкцию, в состав которой входит фара дальнего и ближнего света.

Ближний свет фар является ассиметричным и обеспечивает лучшее освещение по бокам дороги. Дальний свет фар, напротив, обеспечивает лучшее освещении впереди, по ходу движения, но его не рекомендуется использовать при наличии встречного потока, так как такой свет очень яркий и может ослепить других водителей. Более того, использование дальнего света после подачи другими водителями специальных сигналов о просьбе переключить на ближний, считается грубым нарушением ПДД и может привести к ДТП и административной ответственности.

Фары-поворотники

Фары-поворотники нередко встраиваются в конструкцию вместе с фарами ближнего и дальнего света. Они управляются рычагом, находящимся на левой стороне от руля. Этот рычаг, при его перемещении, включает один из поворотников, затем, при повороте рулевого колеса, фиксирует положение характерным щелчком и, после завершения маневра, автоматически возвращается в исходное положение. Фары-поворотники устанавливаются как спереди, так и сзади автомобиля. А у некоторых транспортных средств эти фары имеются и по бокам (как правило, у большегрузных и маршрутных транспортных средств). Некоторые дублирующие фары-поворотники устанавливаются в тыловую часть зеркал заднего вида.

Габаритные и дневные ходовые огни

Габаритные огни представляют информацию о размерах автомобиля другим водителям. Они расположены и в передних и в задних блок-фарах. Огни автоматически включаются при торможении автомобиля, а также когда двигатель автомобиля работает на остановке или стоянке.

Дневные ходовые огни значительно улучшают видимость автомобиля другими участниками движения. Отличаются от габаритных более интенсивным светом.

Противотуманные фары

Противотуманные фары не являются обязательными и могут быть установлены, по желанию автовладельца, уже после приобретения автомобиля. Свет этих фар достаточно специфичный и расфокусированный. При движении в тумане, он как будто «прорезает» дымку насквозь, освещая различные препятствия впереди, в виде других транспортных средств, упавших деревьев, камней и т.д. Противотуманные фары, как правило, устанавливаются спереди, снизу от основных осветительных приборов.

Остальные световые приборы

Особыми внешними световыми приборами являются проблесковые маячки. Эти приборы устанавливаются на автомобили специальных служб (МВД, ФСБ, МЧС, скорая медицинская помощь и т. д.) и предназначены для привлечения внимания других участников дорожного движения, чтобы те были готовы в нужный момент уступить дорогу такому транспортному средству. Эти приборы представляют собой два маячка, вращающихся вокруг своей оси.

Маячки, как правило, бывают синего и красного цвета. Кроме вышеупомянутых транспортных средств, проблесковые маячки также устанавливают на транспортные средства, перевозящие опасные грузы и водители специальных инженерных машин

Но такие маячки не дают им преимущества в движении, а лишь информируют водителей о необходимости соблюдения осторожности

Отдельной категорией внешних световых приборов являются световозвращающие элементы (знак аварийной остановки, обозначения габаритов груза и т. д.). Но их регулировка не вызывает особого труда, т. к. они всегда устанавливаются вручную и временно.

Характеристики

При покупке датчика движения важно учесть ряд параметров, от которых зависят особенности, место подключения, а также условия для применения. Главные характеристики при выборе:

Главные характеристики при выборе:

1. МАССА. Современные датчики освещения имеют массу от 25 до 240 г.
2. Максимальная мощность нагрузки. При выборе изделия необходимо смотреть на допустимую нагрузку. Так, один датчик может коммутировать устройства мощностью от 60 до 2300 Вт. Учтите, что при использовании более мощных устройств может потребоваться замена проводки или установка автомата с более высоким номинальным током.
3. НАПРЯЖЕНИЕ. Рабочее напряжение колеблется в широком диапазоне от 1,5 до 220 Вольт. Условно датчики движения делятся на несколько групп — 1,5 В, от 2.2 до 3.6 В, на 220 В, на 5 или 9 В.
4. МАКСИМАЛЬНЫЙ УГОЛ ОБЗОРА. Здесь диапазон находится в пределах от 30 до 360 градусов. В последнем случае устройство работает по всему периметру помещения.
5. ДАЛЬНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ. Минимальный и максимальный параметр расстояния составляет 8 и 120 м. Здесь нужно учитывать объект, на котором предусматривается освещение. Не стоит выбирать датчики с чрезмерно завышенным параметром, ведь они могут реагировать на движение посторонних.
6. РЕКОМЕНДУЕМАЯ ВЫСОТА УСТАНОВКИ. Здесь допустимый параметр колеблется в диапазоне от 1,2 до 16 м.
7. НАЛИЧИЕ СВЕТОДИОДНОГО ИНДИКАТОРА. В некоторых датчиках устанавливается светодиод, который при наличии сигнала начинает моргать. Возможны и другие варианты светодиодной индикации.

Это основные характеристики, которые необходимо учесть при покупке. Более подробно на критериях выбора мы остановимся ниже.

Плюсы и минусы использования уличного фотореле

Главное преимущество, которым обладает датчик дневного света — ощутимая экономия электроэнергии. Несомненные достоинства систем с применением фотоэлементов это:

1. Устройство работает на малых токах.
2. Моментальное включение/выключение.
3. Высокая производительность.
4. Нет трущихся механических частей, что повышает долговечность устройства.
5. Продолжительный период эксплуатации.

Но следует учитывать, что прибор не рассчитан на применение в экстремальных условиях. Поэтому следует тщательным образом следить за его герметичностью. Попадание влаги может, если не полностью вывести датчик из строя, то повредить его, вызвав окисление контактов реле.

Грязный и запыленный датчик также не будет нормально функционировать. Необходимо всегда поддерживать всё устройство в чистоте.

Подключение и настройка

Большинство приборов, контролирующих включение и отключение света, сопровождаются схемами включения, которые нанесены на корпус и описаны в сопроводительной документации. Обязательным условием подключения является строгое соблюдение соединений между блоками и источником питания. Халатное отношение может привести к короткому замыканию или повреждению чувствительного устройства.

Настройка уличного освещения с датчиком освещенности

Настройка фотореле освещения производится по окончании монтажных работ и подачи на схему питания. Регулятор чувствительности представлен пластиковым диском, расположенным на передней панели прибора. Стрелки, нарисованные поверх регулятора, указывают направление вращения для увеличения или уменьшения параметра. Предварительно настройке выставляется минимальная чувствительность

С наступлением сумерек, диск осторожно вращается в сторону возрастания до момента активации, подключенного к устройству фонаря

Принцип работы датчиков

В продаже можно встретить сенсоры движения для освещения с таким принципом работы:

• Инфракрасный. Сенсоры с таким принципом работы реагируют на изменение инфракрасного излучения в поле «зрения» датчика. В частности, когда подходит человек, его температура ИК-излучения выше, чем окружающей среды, поэтому датчик срабатывает, зажигая лампу. Главный плюс в дешевизне и простоте работы устройства. В то же время иногда датчик может не сработать, если температура тела человека незначительно отличается от «фоновой» — например, если на улице +40° С. 
• Микроволновой. Работает такое устройство по принципу радара: оно анализирует сигнал посылаемый и отраженный от объектов, которые находятся в контролируемой зоне. В отличие от ИК-приборов, микроволновые могут видеть на 360° вокруг себя. Такие датчики могут даже обнаруживать движение объектов за стеклом, поэтому их чаще всего используют в качестве охранных сенсоров, хотя также они встречаются и в осветительных приборах. Из хороших осветительных микроволновых можем посоветовать TDM ДДМ-02 с углом охвата 180°.

Комбинированный. Это устройства, которые одновременно имеют инфракрасный и микроволновой модули. Благодаря этому повышается надежность срабатывания, а также появляется возможность использовать одно устройство для двух целей: для освещения и охраны. Такие приборы довольно редко встречаются в продаже и стоят они недешево.

Эксплуатационные характеристики уличного датчика освещенности

Эксплуатационные характеристики датчиков уличного освещения определяются:

• номинальным напряжением;
• частотой сети;
• коммутируемой сетью;
• сектором срабатывания;
• потребляемой мощностью;
• допустимыми колебаниями сетевого напряжения;
• температурным диапазоном;
• размерами, весом.

В зависимости от индивидуальных особенностей, в некоторых устройствах число характеристик увеличивается.

Варианты настроек подключения датчика света

За исключением простейших фотореле, большинство датчиков света оснащены автоматической регулировкой. Режим работы выбирается вручную. Настройка осуществляется с помощью специальных регуляторов, вынесенных на переднюю панель устройства.

Возможности настройки

Регуляторы датчиков уличного освещения позволяют управлять:

• порогом реагирования. Контролирует чувствительность устройства. Требует понижения в условиях яркого уличного освещения, а также в зимнее время, вследствие отражающих свойств снега;
• секундным задержанием включения/отключения. Исключает ложные срабатывания, вызываемые случайным изменением светового потока (свет фар, молния, тучи и пр.);
• диапазоном освещенности. Нижняя граница отвечает за включение датчика, а верхняя – за отключение. Измеряется в Люксах. Полная темнота – 2 лк, сумерки – 20–80 лк и т. д.

Благодаря настройкам потребитель получает возможность оптимизировать работу реле под конкретные условия, добиться комфорта и экономического эффекта.

Возможные проблемы

К ложным срабатываниям и некорректной работе датчика, про которые мы упоминали выше, могут приводить и другие причины:

Установка настенного датчика на потолок. Если была допущена такая ошибка, то устройство будет работать не корректно ведь углы обзора у них отличаются.
Произвольное включение датчика после его отключения. Такое часто происходит с ИК изделиями, когда рядом с устройством находится источник света, луч от которого напрямую поступает на чувствительный элемент

Поэтому важно размещать далеко от осветительных приборов.
Влияние сквозняков, ветра и бликов. Нельзя монтировать датчик на кондиционеры, над окнами, в коридорах, где дует сильный сквозняк

Над местами, где скапливается вода и куда попадают прямые солнечные лучи. Отраженные блики попадая на чувствительный элемент датчика будут приводить к частому его срабатыванию.

Датчик света

в — датчик фронтального света; г — датчик внешнего освещения.1 — световод с линзой; 2 — световод со светофильтром.

В первых комбинированных датчиках света и дождя элемент, измеряющий освещенность, был только один. При наступлении темноты или въезде в туннель он включал фары, габаритные огни и подсветку приборов. Затем в тот же узел стали помещать до трех светочувствительных элементов, каждый со своей сферой ответственности.

Интенсивность освещения перед автомобилем измеряет узкоугольный датчик фронтального освещения. Используя сигнал с датчика, электроника распознаёт день и ночь и, соответственно, выключает или включает фары.

Зоны реагирования датчиков света:

Если автомобиль оборудован проекционным дисплеем, устанавливается узконаправленный HUD-датчик. Он измеряет освещенность той зоны, куда проецируется информация. А электронная система корректирует яркость подсветки элементов, выводимых на дисплей.

Взаимодействие датчиков света и дождя с другими системами автомобиля

1. Стеклоочистители. Если на стекле появились капли дождя, автоматика задействует стекло­очистители, а если капли не удаляются с одного прохода, включаются стеклоомыватели.
2. Наружная светотехника. По сигналу датчика освещенности светотехника переходит из режима дневных ходовых огней в режим ближнего света.
3. Внутренняя подсветка. Датчик освещенности управляет яркостью всех элементов подсветки салона и панели приборов.
4. Система комфорта. При первых каплях дождя автоматика закрывает стёкла и люк в крыше, позволяя водителю не отвлекаться от управления автомобилем.
5. Мультимедийная система. Датчик освещенности, отслеживая количество наружного света, выдает мультимедийной системе сигнал на изменение яркости экрана.
6. Климат-контроль. По команде датчика дождя климат-контроль подсушивает воздух, включая кондиционер и направляя воздух на стёкла во избежание запотевания. Датчик внешнего освещения регистрирует интенсивность солнечного излучения, попада­ющего сквозь ветровое стекло, и сообщает о корректировках блоку управления климат-контролем.
7. Head-Up-дисплей (HUD). Яркость дисплея регулируется по сигналу датчика освещенности.
8. Система автоматической просушки тормозных механизмов. По сигналу датчика дождя насос антиблокировочной системы кратковременно и не более чем на 2 бара поднимает давление в тормозных контурах. Тормозные цилиндры подводят колодки, и они касаются враща­ющихся тормозных дис­­ков, удаляя с них влагу и грязь.

Выбираем место установки

Датчики движения могут быть уличными или для помещений. Уличные сенсоры специально изготовлены для работы на открытом воздухе. Они устойчивы к жаре, морозам, осадкам, пыли и другим неблагоприятным условиям. Конкретные показатели влагозащиты и температурных режимов могут отличаться, поэтому при выборе нужно смотреть на характеристики определенной модели. Особенно это касается северных и южных регионов России, где может быть очень жарко или наоборот очень холодно.  Уличные датчики можно в принципе использовать и для помещений, но они несколько дороже внутренних сенсоров.

Датчики движения для помещений не так хорошо защищены и предназначены для более мягкого климата. Однако и цена на них гораздо ниже. Поэтому если вам нужно поставить сенсор в подъезде или на веранде, берите внутренний датчик движения. Например, можно взять REV DDV-3 с большим углом обзора и возможностью монтажа в стену.

По способу же крепления они могут быть настенными и потолочными. Настенные приборы проще в установке, так как не требуют никаких математических расчетов: достаточно навести сенсор на необходимую зону действия. Правда угол охвата у настенных моделей редко превышает 270°, тогда как большинство потолочных имеют угол охвата 360°.

Потолочные же способны охватить большее пространство, однако их установка требует определенных тригонометрических расчетов, учитывающих высоту потолка, площадь помещения и угол обзора датчика.