Характеристики индуктивных датчиков
Чем отличаются датчики.
Конструкция, вид корпуса
Тут два основных варианта – цилиндрический и прямоугольный. Другие корпуса применяются крайне редко. Материал корпуса – металл (различные сплавы) или пластик.
Расстояние переключения (рабочий зазор)
Это то расстояние до металлической пластины, на котором гарантируется надёжное срабатывание датчика. Для миниатюрных датчиков это расстояние – от 0 до 2 мм, для датчиков диаметром 12 и 18 мм – до 4 и 8 мм, для крупногабаритных датчиков – до 20…30 мм.
Количество проводов для подключения
Подбираемся к схемотехнике.
2-проводные. Датчик включается непосредственно в цепь нагрузки (например, катушка пускателя). Так же, как мы включаем дома свет. Удобны при монтаже, но капризны к нагрузке. Плохо работают и при большом, и при маленьком сопротивлении нагрузки.
2-проводный датчик. Схема включения
Нагрузку можно подключать в любой провод, для постоянного напряжения важно соблюдать полярность. Для датчиков, рассчитанных на работу с переменным напряжением – не играет роли ни подключение нагрузки, ни полярность
Можно вообще не думать, как их подключать. Главное – обеспечить ток.
3-проводные. Наиболее распространены. Есть два провода для питания, и один – для нагрузки. Подробнее расскажу отдельно.
4- и 5-проводные. Такое возможно, если используется два выхода на нагрузку (например, PNP и NPN (транзисторные), или переключающие (реле). Пятый провод – выбор режима работы или состояния выхода.
Виды выходов датчиков по полярности
У всех дискретных датчиков может быть только 3 вида выходов в зависимости от ключевого (выходного) элемента:
Релейный. Тут всё понятно. Реле коммутирует необходимое напряжение либо один из проводов питания. При этом обеспечивается полная гальваническая развязка от схемы питания датчика, что является основным достоинством такой схемы. То есть, независимо от напряжения питания датчика, можно включать/выключать нагрузку с любым напряжением. Используется в основном в крупногабаритных датчиках.
Транзисторный PNP. Это – PNP датчик. На выходе – транзистор PNP, то есть коммутируется “плюсовой” провод. К “минусу” нагрузка подключена постоянно.
Транзисторный NPN. На выходе – транзистор NPN, то есть коммутируется “минусовой”, или нулевой провод. К “плюсу” нагрузка подключена постоянно.
Можно чётко усвоить разницу, понимая принцип действия и схемы включения транзисторов. Поможет такое правило: Куда подключен эмиттер, тот провод и коммутируется. Другой провод подключен к нагрузке постоянно.
Ниже будут даны схемы включения датчиков, на которых будет хорошо видно эти отличия.
Виды датчиков по состоянию выхода (НЗ и НО)
Какой бы ни был датчик, один из основных его параметров – электрическое состояние выхода в тот момент, когда датчик не активирован (на него не производится какое-либо воздействие).
Выход в этот момент может быть включен (на нагрузку подается питание) либо выключен. Соответственно, говорят – нормально закрытый (нормально замкнутый, НЗ) контакт либо нормально открытый (НО) контакт. В иностранной аппаратуре, соответственно – NС и NО.
То есть, главное, что надо знать про транзисторные выходы датчиков – то, что их может быть 4 разновидности, в зависимости от полярности выходного транзистора и от исходного состояния выхода:
- PNP NO
- PNP NC
- NPN NO
- NPN NC
Контакты датчиков также могут быть с задержкой включения или выключения. Про такие контакты также сказано в статье про приставки выдержки времени ПВЛ. А почему датчики, отвечающие за безопасность, должны быть обязательно с НЗ контактами – см. статью про Цепи безопасности в промышленном оборудовании.
Положительная и отрицательная логика работы
Это понятие относится скорее к исполнительным устройствам, которые подключаются к датчикам (контроллеры, реле).
ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ или ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ логика относится к уровню напряжения, который активизирует вход.
ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ логика: вход контроллера активизируется (логическая “1”) при подключении к ЗЕМЛЕ. Клемму S/S контроллера (общий провод для дискретных входов) при этом необходимо соединить с +24 В=. Отрицательная логика используется для датчиков типа NPN.
ПОЛОЖИТЕЛЬНАЯ логика: вход активизируется при подключении к +24 В=. Клемму контроллера S/S необходимо соединить с ЗЕМЛЕЙ. Используйте положительную логику для датчиков типа PNP. Положительная логика применяется чаще всего.
Продолжение статьи – здесь >>>. Во второй части даны реальные схемы и рассмотрено практическое применение различных типов датчиков с транзисторным выходом.
Схемы подключения фотореле для уличного освещения
Главная функция фотореле – это подача электропитания с наступлением темноты и его отключение с рассветом. Таким образом, это автоматический выключатель, который действует без вмешательства человека. Роль кнопки отключения играет светочувствительный элемент. Схема подключения фотореле аналогична: на прибор идет подача фазы, прерывается на выходах, а при необходимости цепь замыкается, вследствие чего напряжение подается на лампы или прожекторы.
Для обеспечения работы фотореле тоже требуется электропитание, поэтому на определенные контакты подсоединяют ноль. Так как освещение предполагается в открытой местности, есть необходимость подключения заземления.
Важно правильно соединить проводники, выходящие из корпуса самого регулятора с лампой и сетью
К сожалению, нет универсальной схемы подключения, которая подошла бы ко всем типам фотореле, но определенные моменты характерны для всех операций. Их необходимо учитывать, особенно в случае установки фотореле своими руками.
Практически во всех моделях реле на выходе имеет три разноцветных провода, которые соответствуют таким обозначениям:
- черный – фаза;
- зеленый – ноль;
- красный – фаза, коммутирующая на источник света.
Для обеспечения дополнительных функций можно приобрести фотореле с датчиками движения или таймерами
Пошаговая инструкция подключения фотореле для уличного освещения
Приведенная ниже инструкция подскажет, как поэтапно, быстро и правильно подключить фотореле:
- Предварительная установка распределительного щитка. Обычно его монтируют на стене, в нем осуществляют соединение проводников.
- Подключение фотореле согласно схеме, которая находится в техдокументации, прилагаемой к самому устройству. Обычно в качестве крепежа используют кронштейн. Его устанавливают в месте, где на реле будут попадать прямые лучи солнца, но при этом изолированы другие источники света.
- Корректировка системы с использованием регулятора, то есть выбор параметров реагирования прибора на конкретные условия изменения освещенности.
- Установка регулятора производится на внешней части устройства с соответствующими техническими характеристиками: диапазон чувствительности – 5-10 лм; мощность – 1-3 кВт, порог допустимого тока – 10А.
Если прибор монтируют в середине электрощитка со сложной конструкцией, куда не проникают солнечные лучи, то реле и выключатель устанавливают отдельно друг от друга. Соединяют части устройства между собой специальными кабелями.
Подключается фотореле согласно схеме, которая находится в техдокументации, прилагаемой к самому устройству
При установке уличного освещения рекомендуется соблюдать такие правила:
- Прибор с внешним фотоэлементом лучше размещать таким образом, чтобы исключить прямое попадание света от устанавливаемого светильника. В ином случае устройство будет работать с ошибками.
- Чтобы проверить, правильно подключена схема или нет, необходимо подсоединить пускатель к электросети. Результат будет ясен при срабатывании светильника.
Нюансы в схемах подключения датчика света
Тот факт, что фотореле подбирается с учетом предполагаемой нагрузки, может отразиться на стоимости изделия: в зависимости от мощности возрастает цена. Поэтому с целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя. Это специальный прибор, предназначенный для частого срабатывания режимов вкл./выкл. Использование пускового механизма позволяет подключить питание, применив фоточувствительный элемент с минимальной нагрузкой.
Таким образом, фактически происходит включение исключительно магнитного пускателя, поэтому во внимание берется только мощность, потребляемая им. А вот уже на выводах магнитного пускателя допускается использование более мощной нагрузки
С целью экономии средств можно обеспечить подачу питания не через фотодатчик, а посредством магнитного пускателя
В том случае, когда, помимо датчика день/ночь, необходимо подсоединить устройства с дополнительными функциями, например, таймер либо датчик движения, то их устанавливают после монтажа фотореле. При этом порядок очередности дополнительных приборов неважен.
Если функция таймера или датчика движения предусмотрена в строении устройства, но она не нужна в конкретном случае, то эти приборы просто исключают из общей схемы, то есть к ним не подводят провода. При этом в случае надобности эти элементы устройства можно будет подключить.
На что обратить внимание при покупке РВ
Приобретая подобное оборудование, следует обратить внимание на ряд нюансов. Как подключить реле времени, насколько сложен данный процесс – в этом случае подобные вопросы второстепенны
Основное, что нужно отметить при покупке РВ:
Какая токовая нагрузка является максимально допустимой для приобретаемого оборудования. Высчитать необходимую несложно. Достаточно сложить потребляемую мощность устройств, планируемых к подключению через реле времени и разделить полученный показатель на напряжение сети – 220 В.
РВ могут отличаться по типу крепления. Некоторые из них устанавливаются на ДИН-рейку, другие фиксируются при помощи болтов.
По диапазону рабочих температур устройства также могут быть разными. Следует учитывать, что чем он больше, тем выше будет стоимость.
Вид РВ – аналоговый или цифровой. Несмотря на то, что второй дороже, функционал его выше, а управление проще. Это значит, что предпочтительнее будет выбрать именно его.
Количество каналов управления. Если требуется подключение основного и вспомогательного освещения, подойдет двухканальное реле времени.
Тип таймера. Здесь следует выбирать в зависимости от области применения. Самым дорогим вариантом будет устройство с годовым таймером и учетом выходных дней.
Существуют модели с астрономическим таймером. Такие устройства привязываются к местности, после чего самостоятельно корректируют время циклов, в зависимости от закатов и рассветов.
Сложность монтажа
Это последнее, на что следует обратить внимание. Ведь вне зависимости от того, как подключается реле времени, с его коммутацией всегда можно разобраться по схеме.
Контроль над освещением участка
Если финансы позволят протянуть отдельный кабель к каждому фонарю с реле на участке, то один шкаф контроля ставят внутри дома, и еще один у ворот. Но такой щит должен функционировать параллельно со вторым, а это означает, что каждый блок будет потреблять энергию полноценного кабельного канала.
Садовые фонари для освещения участка, не боятся воды (IP66), имеют встроенные датчики движения и пульт управления
Оптимальным будет следующая система: первый шкаф устанавливают у ворот, и подключают на его контроллер фонари с датчиками движения и фотореле, стоящие вдоль дорожки. Второй шкаф ставится непосредственно внутри помещения – отсюда будет вестись дистанционное управление. Схема простая: к каналу, который идет в блок контроля, подключены определенные светильники, а с пульта подается сигнал.
Популярным является блок, под управлением которого система автоматического освещения обладает большим количеством дополнительных возможностей. Среди них схема для обеспечения иллюминации, дистанционное управление фотореле. Щит также может отдать команду для автоматического обесточивания периметра дома. А самый распространенный и бюджетный шкаф предполагает наличие 6 рабочих каналов, из которых обычно эксплуатируются не больше 4-х.
Принцип работы датчика движения
Существует достаточно способов для экономии электроэнергии, одним из которых является датчик для включения света. Основными факторами для срабатывания оборудования являются следующие условия:
- Появление движения в контролируемой зоне.
- Отклонение в установленных показателях уровня освещенности на контролируемой территории.
- Изменение в уровне шума, в том случае если установлен датчик шума для включения света.
Все предметы, окружающие человека, в особенности органического происхождения (животные и человек) имеют отличающуюся друг от друга температуру, а значит, излучают невидимый для человеческого глаза инфракрасный свет. Неодушевленные предметы тоже излучают инфракрасный цвет, но их температура тесно связано с изменением ее в окружающее среде, например при длительном воздействии солнечных лучей или близком расположении около нагревательных приборов.
Принцип работы датчика движения основывается на считывания данных изменений, поскольку в него установлена система с линз, оснащенных элементами, отвечающими за фиксацию изменения уровня инфракрасного света именуемыми пиродетекторами. В зависимости от конкретной модели количество пиродетекторов колеблется в рамках от 20 до 50 штук.
Чем выше данный показатель, тем от большего количества объектов, в том числе и небольшого размера, устройство может распознавать свет. Каждая из установленных линз отвечает за определенный сектор в общей контролируемой территории. Соответственно этому меняется и угол охвата, который может иметь значения от 60 до 110 градусов с шагом в 20, а также значения в 180, 220, 300 и 360 градусов.
Когда в контролируемой зоне происходит движение объекта, температура которого отличается от окружающей обстановки не менее чем на 50 С в сторону повышения, срабатывают датчики движения для включения света. По мере того как объекты совершает движение изменяется входной и выходной сигнал на каждом пиродетекторе в своей зоне охвата.
Свет горит в помещении ровно до того момента, пока хотя бы на 1 из датчиков не перестает поступать сигнал об изменении температуры. После того как в контролируемой зоне перестает совершаться движения, по завершению заданного интервала времени, происходит отключение выходного реле и соответственно этому свет выключается.
Для детекторов света установленных в датчик движения характерной чертой можно назвать наличие чувствительности, отвечающей за то, насколько должен быть удален от них объект, чтобы было замечено движение. Чем меньше размеры объекта, тем ближе он должен располагаться к устройству, для его полноценной работы.
Когда движение происходит только в одном секторе, т.е. движение объекта малого размера совершается прямо или на месте, то срабатывания реле не происходит и соответственно этому свет не включается.
Монтаж и установка датчиков осуществляется только при выключенном электричестве.
Помимо инфракрасных существуют и другие виды датчиков движения для освещения:
- Ультразвуковые. Принцип их работы основан на отражении звуков высокой частоты от предметов и объектов в помещении, а точнее результатов данного отражения.
- Микроволновые работают аналогично ультразвуковым, но посылают в помещение коротковолновые сигналы, срабатывая при изменении уровня их величины в результате отражения от предметов и объектов в пространстве.
Указанные два вида относятся к категории активного оборудования, инфракрасный вариант причисляется к пассивным устройствам.
Принцип действия
На схеме показан принцип действия устройства. Фоторезистор PR1 уменьшает при повышении освещенности свое сопротивление до нескольких Ком, благодаря чему открывается фототранзистор VT2, который включает фотореле K1, и уже это устройство, в свою очередь, начнет передавать сигналы. Защищает схему от самоиндукции диод VD1. Благодаря такому принципу, даже очень слабые сигналы позволяют включать или выключать свет.
Фото – Схема фотореле
Главная рабочая часть – фотоэлемент, представляет собой газовую трубку, в которой производится ионизация газа. Она имеет катод, который способен вырабатывать электроны пропорционально интенсивности направленного к ней света, также трубка оснащена анодом для сбора электронов.
Фото – Фотореле
Всякий раз, когда отрицательно заряженная поверхность помещается в атмосферу ионизируемого газа, такого как пары ртути или какой-либо инертный газ, на неё переходят электроны. Там посредством использования теории скоростей Ферми-Дирака, электроны ускоряются в зависимости от силы приложенного электрического поля.
Фото – Фотореле TDM
Эти электроны перемещаются на относительно короткое расстояние до столкновения с атомом ионизирующего газа. Когда электрон, имеющий постоянную кинетическую энергию, проходит через ионизирущее вещество, он нарушает атомы, с которыми сталкивается. Также его траектория действия может периодически меняться. Если материал является газообразным, то полученные фрагменты или ионы могут перемещаться в противоположную сторону друг от друга. Но если электроны выбиты из атомов, то они двигаются в одном направлении, а остаточные положительные ионы – в противоположном. Выход типа ионизации или фотоэлемента зависит от числа электронов на аноде.
Именно перемещения электрических частиц в определенной последовательности и становится причиной переключения приспособления. Нужно сказать, что это особенно удобно для устройств с датчиком движения Finder, Legrand.
Характеристики датчика ДДМ-01
Приведу, что написано на упаковке датчика:
Основные достоинства датчика ДДМ-01
Это в основном реклама, а вот и технические характеристики:
Технические характеристики Датчика движения ДДМ-01
Тут в принципе те же параметры, что и у обычного инфракрасного датчика, только отличаются пункты, которые зависят от принципа действия.
Вот шильдик датчика, с его параметрами:
Датчик TDM Electric ДДМ-01. Наклейка на корпусе
Существует разновидность датчика – ДДМ-02. Эта модель отличается лишь конструкцией.
Более подробно по характеристикам, принципу действия, установке и подключению можно узнать в инструкции к датчику ДДМ-01 и ДДМ-02, которую можно будет скачать в конце статьи.
Что такое фотореле для уличного освещения
Люди всегда создают для себя то, что улучшает качество их жизни, делая ее более удобной и комфортной. Последние десятилетия нашей истории характеризуются изобретением компьютеров, телефонов, различной бытовой техники, комфортных автомобилей. Еще одним современным устройством, совсем недавно изобретенным людьми, является фотореле для уличного освещения.
Его предназначение заключается в том, чтобы при наступлении темноты освещать в автоматическом режиме ту или иную зону. Автоматически контролируя уровень освещения благодаря работе потенциометра, фотореле с точностью определяет время включения и выключения световых приборов.
Также в оснащение современных таких устройств входит регулировка, позволяющая человеку самому производить регулировку диапазона срабатывания. Для людей, проживающих в частных домах и проводящих много времени на своих дачных участках, данный прибор может стать настоящим помощником.
В данной статье рассмотрим устройство и схему подключения фотореле для уличного освещения марки Delux YCC 1006 .
Что же такое фотореле? И зачем его используют для освещения улицы? Далее попробуем ответить на эти вопросы. Значение слова «реле» трактуется как переключатель. Из префикса «фото» мы можем понять то, что срабатывание данного переключателя зависит от попадающих на него световых лучей.
Если говорить о принципе работы в случае с фотореле для уличного освещения, то он очень прост: при недостаточном количестве проходящих световых лучей происходит замыкание контактов, в результате чего включается уличное освещение. На рассвете, когда увеличивается уровень освещенности, контакты размыкаются, вследствие чего происходит автоматическое выключение света.
Установить такое устройство можно в подъезде своего многоэтажного дома или у входа в собственный дом. И, вне зависимости от того, светло или темно в данный момент на улице, ваша подъездная дорожка или тропинка в дом будет всегда освещена. Еще одно преимущество фотореле заключается в том, что оно позволяет существенно экономить электроэнергию.
Использование фотореле может быть связано не только с необходимостью включать и выключать свет. К примеру, если вы хотите, чтобы ваша любимая лужайка автоматически поливалась каждую ночь, можете подключить фотореле к системе орошения газона – и система будет автоматически все делать сама.
Фотореле является одним из элементов системы умного дома, которая запрограммирована на определенные действия, помогающие сымитировать присутствие в доме хозяев. Включать и выключать периодически в доме свет – это не единственное, что она умеет. Такая система, кроме всего прочего, позволяет открывать и закрывать воду в соответствии с установленным на таймере временем, а также выполнять множество других действий, на которые вы ее запрограммируете. А, как известно, фантазия у людей не имеет границ.
На то, сколько будет стоить фотореле, влияет не только рейтинг его производителя. Цена также определяется таким фактором, как наличие/отсутствие в приборе регулировочной возможности.
Обычно фотореле для уличного освещения имеет такой вид: на упаковке или на сайте производителя можно ознакомиться со схемой подключения для каждого устройства, от которого в любом случае должны выходить три провода. Один провод, выходящий из фотореле, отвечает за включение или отключение потребителя, а два других провода подключаются к питанию.
Как подключить устройство к уличному фонарю: схемы и принципы
При подключении простого устройства нужно ознакомиться с его конструкцией. Главным элементом является фотодиод, который может находиться снаружи или внутри корпуса. В первом случае датчик монтируют на улице, а электронный блок подключают на электрическом щите в помещении. При внутреннем расположении чувствительной детали прибор монтируют на улице.
Прибор имеет небольшие размеры и простое крепление
Знание конструктивных особенностей устройства позволяет подключить его к фонарю максимально эффективно
Поэтому важно определить тип фотореле, приобрести качественный прибор, подобрать схему, а затем приступать к подключению датчика
Фотореле на схеме
Правильная схема подключения значительно облегчает самостоятельную установку прибора. На электрической схеме фотодиод представлен в виде условного графического обозначения, представляющего собой треугольник на оси симметрии с направленными сверху вниз стрелками. На простых схемах прибор может обозначаться в виде круга или прямоугольника с надписью «ФР».
Стрелки на схеме символизируют отражение света
Подключение
Кронштейн с прибором монтируют в затенённом месте. Листва деревьев, навесы, осадки не должны влиять на работу устройства. После определения места расположения нужно узнать количество светильников, для которых необходимо управление. На один источник света монтируется одно фотореле. Если же используется большое количество фонарей, то лучше всего применить контроллер. Он получает сигнал от фотодатчика и позволяет управлять несколькими светильниками одновременно.
Схема подключения к одной лампе очень проста
Конструкция прибора может включать в себя клеммы, что упрощает подключение. Они необходимы для зажима проводов. Кабель каждого цвета соединяют с соответствующим проводом лампы и цепи питания. Если клеммы отсутствуют, то следует установить распределительную коробку. Корпус устройства должен быть защищён от влаги и осадков. Известные производители указывают на упаковке или в инструкции схему подключения элемента.
