Что это датчик света: Датчик света автомобиля: устройство и принцип работы

Датчик освещенности, виды, устройство, принцип работы

 

В темное время суток необходимо освещение улиц. Ежедневно включать и выключать уличный свет довольно обременительно. Кроме того, постоянная непрерывная работа осветительных приборов расходует немало электроэнергии. От плохой или хорошей погоды, сезона сумерки наступают в разное время. Для рационального расхода электроэнергии и практичности пользования созданы датчики автоматизированного освещения.

Содержание статьи

Назначение и принцип действия

Названий фотодатчиков существует немало. Но едиными остаются принцип работы и устройство датчиков: с наступлением ночи лампа включается и с рассветом выключается. Как это работает: на устройстве установлены фототранзисторы, фотодиоды и фототиристоры. Чувствительные к свету элементы взаимосвязаны с работой реле. Когда естественное освещение меняется и наступает определенный уровень темноты, срабатывает детектор, контакты реле замыкаются, свет включается, с рассветом происходит обратная реакция.

Основное назначение фотодатчика — это контроль освещенности улиц, дворов, частных владений. Такая система позволяет экономить средства и не беспокоиться о безопасности даже во время отсутствия хозяина. Ведь главный показатель наличия жильца в доме — это свет, и при автоматическом регулировании эффект присутствия будет постоянно.

Виды фотореле

По принципу действия фотореле разделяются на три группы:

• запрограммированное включение;
• оснащенное датчиком срабатывание на движение;
• с таймером.

Разберем отличия

Запрограммированное включение. Наиболее удобная и экономная система. Программируется на определенное время суток, сезон, месяц. Может оснащаться датчиком движения с фотореле. Датчик света будет срабатывать в соответствии с условиями естественного освещения и нахождения в области действия человека, мощность регулируется настройками.

Оснащенное датчиком реакции на движение. Применяется при установке над подъездами, в частных домах, в парках. Лампа включается при приближении человека, что позволяет значительно экономить электроэнергию и продлевает срок эксплуатации ламп.

С таймером. Лампа будет загораться в определенное время суток или с заданной периодичностью.

Система подключения фотореле для уличного освещения бывает внешней или встроенной. При выборе типа важно учитывать множество моментов. На датчики лампы не должен попадать искусственный свет, это спровоцирует некорректную работу устройства. При креплении датчиков на улице важно обеспечить подход для очистки от снега и загрязнений. Кроме автоматического срабатывания, на блоках устанавливаются тумблеры для ручного управления выключением и включением света.

Характеристики и выбор

Нужно учитывать класс защиты и напряжение. Класс защиты лучше выбирать не меньше IP44, это обеспечит надежную защиту устройства от попадания загрязнений меньше 1 мм, плюс в датчик не попадают дождь и снег.

По максимальному напряжению датчики могут быть 220 В или 12 В. Зависит от исходного напряжения тока в сети. Рекомендуется устанавливать с запасом. Также важен температурный режим: фотоэлемент рассчитан на работу при определенных температурах. На коробке указан максимальный режим, в соответствии с регионом и климатическими особенностями подбирается устройство. Также нужно приобретать с запасом, от самой низкой до максимально высокой допустимой температуры, чтобы работающий аппарат не замкнуло.

В некоторых фотореле есть функция настройки для уличного освещения. Таким образом, интенсивность освещения можно настраивать в соответствии с уровнем естественного освещения. Это выгодно для экономии электроэнергии, когда от снега отражается свет и не нужна яркая лампа. Настройки таймера позволяют избегать лишнего включения или отключения, при настройке задержки на несколько секунд датчик не будет срабатывать на проезжающие автомобили.

Обзор популярных моделей

В борьбе за покупателя разные компании выпускают модели датчиков, способные экономить электроэнергию, обеспечивать нужный уровень освещенности и обладать длительным сроком эксплуатации.

Топ-5 популярных моделей

1. «IEK ФР-601». Производитель — Китай. Мощность — 2.2 кВт. Работает от сети 220 В. Уровень защиты — IP 44. Доступная цена.

2. «IEK ФР-602». Производство — Китай. Мощность — 4.4 кВт. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 44. Приемлемая стоимость.

3. «Реле и автоматика ФР-7М». Производитель — Россия. Нагрузка — 10 А. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 40. Цена выше средней.

4. «Zamel WZM-01/S1». Производство — Польша. Нагрузка — 4 кВт. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 20. Высокая цена.

5. «Elektrostandard SNS L 07». Производство — Россия. Нагрузка — 3.5 кВт. Напряжение — 220 В. Уровень защиты — IP 44. Средняя ценовая категория.

Как подключить датчик света для уличного освещения

Схема установки довольно проста. В аппарате находится три провода, у всех производителей разные цвета, но один обязательно красный. Провода: фаза, ноль, питание. Соединяются провода в герметичном распределительном блоке, его можно расположить недалеко от реле, если не планируется подключение более одного устройства. Подробная информация от том, как подключить фотореле, указана в руководстве пользования.

Чтобы экономить электроэнергию, рекомендуется приобрести модель с датчиком движения, лампа будет включена только в момент нахождения рядом человека в темное время суток. Чтобы датчик не срабатывал на все подряд (птицы, собаки, ветки), устанавливается задержка включения на несколько секунд.

Красный провод соединяет светильник и датчик движения. Два других отвечают за фазу и ноль, это указано в инструкции. Светочувствительность настраивается вручную, регулировка расположена на нижней части реле. Настраивать лучше в темное время суток, так можно отрегулировать оптимальный уровень освещения и чувствительность датчиков.

Выбор места установки датчика освещенности

Один из самых важных моментов при установке фотореле для уличного освещения. При выборе места для установки датчика освещенности нужно учитывать несколько фактов: освещение, надежность крепления, доступность. Определиться, где будет находиться короб: в помещении или снаружи.

Для рациональной работы устройства на датчики не должен попадать искусственный свет (окна, фары машин, свет других фонарей). Естественный свет должен попадать беспрепятственно.

Оптимальная высота для установки — 180—200 см. Может быть и выше, но при профилактических работах, уборке, ручном включении потребуется лестница.

Крепление не должно соприкасаться с другими узлами, обязано быть прочным, надежным.

Нередко приходится перемещать устройство по нескольку раз, поэтому сразу не рекомендуется крепить «намертво».

Монтажные работы

Для того чтобы установить датчик освещенности на улице, нужно следовать инструкции. Важно правильно подключить устройство, и для этого:

1. обесточить щиток;
2. протянуть провод питания к фотореле;
3. зачистить провода под клеммы;
4. для подключения фотореле в корпусе создать подходящие отверстия;
5. все отверстия в корпусе нужно герметизировать, это защитит устройство от попадания влаги и грязи;
6. подсоединить устройство согласно инструкции;
7. отмерить нужную длину провода для соединения со светильником, зачистить их и присоединить к соответствующим клеммам;
8. настроить фотореле вручную;
9. закрыть крышку корпуса, включить ток и протестировать работу.

В зависимости от вида устройства схема подключения датчика освещенности может различаться. Монтаж и подключение через выключатель не требуют особых навыков, нужно лишь соблюдать правила безопасности и следовать инструкции.

Настройка датчика освещенности

После завершения всех монтажных работ наступает время настройки. Для этого нужно дождаться того уровня темноты, при котором нужно включение наружного света. Регулировка фотореле для уличного освещения осуществляется вручную. На нижней части реле находится небольшой диск, который отвечает за включение света при определенных условиях. Его нужно покрутить с наступлением темноты, подождать, пока свет включится. Возможно, придется не один раз отрегулировать фотоэлемент и найти оптимальное световое воздействие на него.

Заключение

Выбрать и купить датчик освещенности для включения света на улице — дело непростое. Но современные производители позаботились о создании моделей, подходящих для разных нужд. Для установки освещения в частном доме не нужно, чтобы свет горел всю ночь, достаточно срабатывания от датчика движения. Для освещения городских улиц можно установить освещение, которое будет работать всю ночь. Для охраны объектов подойдет прожектор с датчиком движения.

что это? Как работает датчик света в машине?

Автоматические помощники в электронной начинке автомобиля сегодня охватывают практически все функции его управления. Это в большей мере относится к системам обеспечения безопасности, но с появлением сенсорных чувствительных элементов охват интеллектуальных ассистентов значительно расширился. Так, все популярнее становится датчик света в автомобиле. Что это за устройство? Это своего рода детектор, который фиксирует пороговые значения освещения, при которых оптика может автоматически включаться или отключаться. В более развитых системах датчик также способен отслеживать условия освещенности в промежуточных состояниях, точнее настраивая автомобильное оборудование.

Что представляет собой датчик света?

Устройство датчика можно разделить на две части – это типовая электротехническая инфраструктура, благодаря которой устройство подключается к реле управления оптикой, и чувствительный компонент. Подключение к реле дает возможность датчику оперативно взаимодействовать с автомобильными огнями, своевременно активизируя их функцию. Главный же элемент прибора – это непосредственно детектор в виде фотоэлемента, реагирующего на параметры освещения. Наиболее распространен автономный датчик света в машине. Как работает эта модификация? Ее особенность заключается в независимости от основной электросети. То есть сигнал на реле поступает даже в случае сбоев на магистральной проводке. Разумеется, о гарантии работоспособности данной схемы можно говорить только при условии стабильного функционирования самой оптики и управляющего контроллера.

Принцип работы устройства

В процессе движения автомобиля датчик постоянно контролирует вверенную ему зону, оценивая параметры освещенности. Обычно это элементарная яркость света, на которую и реагируют фотоэлементы. При достижении предельных значений датчик посылает сигнал на вышеупомянутое реле. В свою очередь, контроллер дает команду оптике включиться или, наоборот, отключиться. Важно подчеркнуть, что система действует не только на включение. Такие системы относятся к средствам активной безопасности, поэтому активизация света в темном переулке, к примеру, является ключевой задачей устройства. Но также при фиксации пороговых значений яркости прибор отключает оптику. Стоит отметить и особенности обработки сигнала, который посылает датчик света в автомобиле. Как работает в этой схеме управляющий блок? Изначально микросхема программируется на работу по нескольким каналам, связанным с определенной оптикой – огнями, фарами, «противотуманками» и т. д. Также и датчики отвечают за конкретные зоны, условно связанные с этими каналами. Таким образом, в каждом случае задействуется та или иная группа оптических приборов машины.

Зоны охвата

Базовое разделение предполагает обработку сигналов от двух зон охвата. В первую очередь, это глобальная зона. Она относится к пространству непосредственно у автомобиля. Вторая зона – передняя. Она распространяется на участок дороги перед машиной. Современные модели датчиков способны различать эти зоны, посылая на реле соответствующие сигналы. Казалось бы, если в текущих условиях наблюдается пониженный уровень освещения, то активизироваться должны оптические устройства, соответствующие условиям движения. Но разница как раз заключается в особенностях работы ближних и дальних фар, за которые отвечает датчик света в автомобиле. Что это разделение значит на практике? В условиях отсутствия видимости активизироваться должны дальние фары, а днем – ходовые огни с ближним светом. Однако пограничные состояния между этими условиями освещенности не всегда доступны для фиксации электроникой. Поэтому желательно, чтобы в датчике предусматривалась и возможность отслеживания промежуточных характеристик освещенности.

Настройки датчика

Отчасти задачу разделения пограничных показаний освещенности можно решить с помощью базовых настроек. Как правило, предусматривается два режима эксплуатации устройства:

• В сумерках. Свет активизируется при наступлении сумерек, когда ночь еще не наступила, но уже наглядно темнеет.
• Ночью. Датчик включает фары при наступлении полной темноты.

В некоторых конфигурациях предусматривается и конкретное назначение фар, которые при тех или иных условиях включает датчик света в автомобиле. Что это такое с точки зрения обработки сигнала электроникой? Это программные параметры, которые логически обрабатываются в тех или иных условиях. Например, в первом режиме все еще будет работать ближний свет, а во втором – происходит активизация дальних фар.

Специальные версии датчика

Существуют модели датчиков, которые также отвечают за регуляцию света в салоне. В частности, они не просто включают, но и управляют параметрами яркости приборной панели. Собственно, вторая функция и является первостепенной, так как во время движения панель в любом случае работает. Но в таких системах при сильной нагрузке сигналами на реле возможны проблемы. Так, по словам пользователей, датчик света в автомобиле «Киа Рио» грешит некорректным управлением подсветкой той же приборной панели. Например, ночью система вполне оправдано активизирует работу дальнего света, но в салоне подсветка может включаться с максимальной яркостью, что доставляет водителю дискомфорт. Чаще всего подобные проблемы возникают из-за нарушений соединения проводки или ее повреждения – падает сопротивление, в результате чего и сигналы поступают неточные.

Монтаж своими руками

В первую очередь определяются места установки. Их может быть два – или за зеркалом заднего вида в зоне лобового стекла, или же на передней панели – тоже возле лобового стекла. В обоих случаях важно организовать свободное не прикрытое пространство, в котором будет работать датчик света в автомобиле. Своими руками выполнить монтаж несложно – в работе участвуют комплектные крепежные приспособления. В некоторых случаях достаточно выполнить клеевое крепление, а в других – реализовать механическую фиксацию метизами.

Отдельного внимания заслуживает проводка. Кабель желательно как можно короче делать на видимом месте и по возможности сразу от датчика заводить за приборную панель. Селектор станет конечным пунктом, к которому напрямую подсоединяется датчик света в автомобиле. Что это такое в схеме соединения детектора с реле управления? Селектор – это переходное звено, которое выполняет своего рода предобработку сигнала. Он может корректировать его параметры, определять те же каналы групп оптики и устранять помехи.

Заключение

Присутствие автоматического регулятора света вовсе не стоит воспринимать как гарантию безопасности – хоть и в одном аспекте управления. Есть и опасности, которые может нести собой датчик света в автомобиле. Что это значит для автомобилиста? Электроника в виде автоматических ассистентов дает ощущение стороннего контроля, но это впечатление обманчиво. Действительно, в большинстве случаев такие датчики оказываются полезными, но есть также и риск выхода электроники из строя. И тогда несвоевременное включение фар может обернуться трагедией. Стоит ли из-за этого риска отказываться от датчика света? Пожалуй, нет, но полагаться только на его функцию в управлении оптикой уж точно не следует.

что это такое и как он работает

Датчик света в автомобиле – одна из популярных опций, прочно вошедших в быт автомобилистов за последние годы.

Тем не менее, далеко не все представляют себе, что это – датчик света в машине, а также особенности работы этого удобного устройства.

Датчик света в автомобиле: что это такое

Принцип действия датчика света или, как его еще называют, датчика освещенности, предельно прост. Как только освещенность вокруг автомобиля падает, и наступают сумерки – электроника, зафиксировав это, автоматически включает габаритные огни и ближний свет фар.

Техническая реализация подобной автоматики также предельно проста. Для этого используется фотодиод в качестве датчика и реле, которое замыкает цепь включения освещения в случае, если фотоэлемент не фиксирует достаточного количества света.

Видео — как работают датчики света и дождя в автомобиле Фольксваген Поло Седан:

При этом сам фотодатчик размещается в местах, наиболее хорошо освещаемых и менее всего подверженных загрязнениям – в большинстве своем, под лобовым стеклом автомобиля. При этом, несмотря на простоту технической реализации, датчики света в автомобилях появились относительно недавно.

Их преимущества и недостатки

Достоинства датчика света очевидны – водителю не требуется самостоятельно включать освещение при езде в темное время суток. Однако подобная схема работы светотехники имеет и два серьезных недостатка.

Первым из них является тот факт, что, привыкнув к датчику света, водитель может забывать включать свет днем, как того требуют Правила. Кроме того, неисправность датчика также может привести к тому, что автомобиль будет долгое время двигаться без внешнего освещения до того момента, как водитель заметит это визуально (а во время сумерек или пасмурным днем отсутствие внешнего освещения не всегда очевидно для водителя).

Еще одним существенным недостатком датчика света является его работа на ряде моделей автомобилей без ключа зажигания. То есть, перейдя в автоматический режим и забыв о нем, водитель столкнется с тем, что оставленный на стоянке автомобиль может включить фары в темное время суток, что негативно скажется на заряде аккумуляторной батареи. Конечно, многие современные машины имеют защиту от подобного несанкционированного срабатывания, но ее наличие зависит от конкретной модели авто, и об этом всегда следует помнить.

 

Датчик света в автомобиле своими руками

Многие владельцы авто задаются вопросом, возможно ли сделать датчик света в автомобиле своими руками при условии, что он отсутствует в стандартной комплектации автомобиля. Подобная доработка вполне возможна, и в продаже можно отыскать уже готовые комплекты, которые можно легко установить при наличии комплектной инструкции и определенных навыках работы с автомобильной электрикой.

Видео —  датчик света в автомобиле Nexia:

Также существует вариант более сложный – самостоятельно при наличии соответствующих электротехнических деталей воспроизвести схему датчика освещенности. При этом в качестве фоточувствительного элемента можно использовать «солнечную батарею», то есть, фотоэлемент, от некоторых бытовых приборов (калькулятора, садового светильника и т.д.).

Также в роли фотодатчика может выступить обычный диод от старого электрооборудования, у которого следует аккуратно спилить верхнюю часть корпуса. Кремний внутри диода в таком случае будет работать в качестве фотоэлемента. Само собой, потребуется и реле, которое будет замыкать электрическую цепь при снижении уровня освещенности.

Итоги

Как видим, датчик освещенности в автомобиле является довольно полезной опцией. Однако, как и любая автоматика, она лишь помогает водителю, но не может служить панацеей во всех жизненных ситуациях, имея свои особенности и недостатки. Следует помнить, что никакая автоматизация не способна заменить человека, и только внимание и ответственность водителя за рулем может быть гарантией безопасности в поездке.

Будет ли приложение Убер такси таким же популярным у нас как и во всем мире — покажет время.

Советуем прочитать статью про сумку-холодильник для дальних поездок.

Повторите запрещающие дорожные знаки https://voditeliauto.ru/voditeli-i-gibdd/pdd/dorozhnye-znaki/zapreshhayushhie.html и их обозначения.

Видео — как работает датчик света в автомобиле Фольксваген Поло Седан:

Может заинтересовать:

Выбрать видеорегистратор: незаменимый гаджет для водителя

Добавить свою рекламу

Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля

Добавить свою рекламу

Подарки для автолюбителей — что выбрать?

Добавить свою рекламу

Некоторые водители предпочитают видеорегистратор в виде зеркала

Добавить свою рекламу

Что такое датчик освещенности? (с картинками)

Датчик света, как следует из его названия, — это устройство, которое используется для обнаружения света. Существует много разных типов датчиков света, каждый из которых работает немного по-своему. Например, фотоэлемент или фоторезистор — это небольшой датчик, который изменяет свое сопротивление, когда на него падает свет; они используются во многих потребительских товарах для определения интенсивности света. Устройство с зарядовой связью (CCD) передает электрически заряженные сигналы и используется в качестве датчика освещенности в цифровых камерах и приборах ночного видения.Фотоумножители обнаруживают свет и умножают его.

У открывателей гаражных дверей есть простые датчики света.

Устройства, которые включают эти датчики, широко используются в научных целях, но также встречаются в предметах, с которыми люди сталкиваются каждый день.Простой датчик освещенности может быть частью устройства безопасности или охраны, такого как охранная сигнализация или устройство открывания гаражных ворот. Эти типы устройств часто работают, направляя луч света от одного датчика к другому; если свет прерывается, звучит сигнал тревоги или дверь гаража не закрывается.

Лазерные сканеры штрих-кода работают по технологии датчика света.

Многие современные электронные устройства, такие как компьютеры, беспроводные телефоны и телевизоры, используют датчики внешней освещенности для автоматического управления яркостью экрана, особенно в условиях низкой или высокой освещенности. Они могут определить, сколько света в комнате, и повысить или понизить яркость до более комфортного уровня для пользователя.Датчики света также могут использоваться для автоматического включения освещения внутри или снаружи дома или офиса в темноте.

сканеры штрих-кода, найденные в большинстве магазинов, работают с использованием технологии датчика света. Свет, излучаемый сканером, освещает штрих-код, который считывается и декодируется датчиком.Коды быстрого отклика (QR) работают во многом таким же образом, хотя они содержат больше информации и, как правило, могут быть прочитаны с помощью смартфона, если пользователь загрузил считыватель кода.

Хотя некоторые продукты, использующие датчики света, существуют уже несколько лет, эти датчики продолжают приобретать все большее значение, особенно благодаря инфракрасным технологиям.Теплые кровные животные, включая людей, излучают тепло, которое можно рассматривать как инфракрасный свет. Эта энергия может быть обнаружена с помощью датчиков инфракрасного света, чтобы определить, когда человек проходит мимо, в отличие от того, чтобы быть активированным другим, не человеческим движением.

Датчики света, активируемые движением, которые распознают инфракрасный свет, можно найти, например, в продуктовых магазинах.Когда покупатель проходит мимо, датчик в витрине распознает, что человек проходит мимо, и свет включается. Подсветка тускнеет, когда перед покупкой нет ни одного покупателя, и магазин экономит на энергозатратах. Многие предприятия розничной торговли и предприятия используют аналогичные технологии для управления освещением в помещениях, которые не используются постоянно, например в конференц-залах или комнатах отдыха.

Датчики света по-прежнему находят широкое применение в науке, от самых простых научных экспериментов до новейших достижений в космосе, медицине и робототехнике.Например, роботы могут использовать датчики света, чтобы «видеть» и перемещаться по комнате, обнаруживая объекты, ощущая, как свет отражается от них. Усовершенствования в волоконно-оптической технологии, вероятно, принесут еще больше прорывов, поскольку эта технология может измерять свет и отправлять сигналы в экстремальных условиях или в удаленных местах, где нет электричества.

Смартфоны требуют определенных приложений для чтения штрих-кодов.,

Что такое датчики света — Инженерные проекты

Привет, друзья! Надеюсь, у вас все хорошо. В сегодняшнем уроке мы рассмотрим Что такое датчики света и как их использовать. Датчики света — это такие компоненты, которые воспринимают окружающий свет и преобразуют его в ток. Такие датчики обычно используются в различных приложениях, таких как коммутационные цепи и в целях безопасности. Когда они используются в различных цепях безопасности, эти датчики обнаруживают изменения в освещении, а затем посылают сигнал на сигнализацию.Существует множество типов компонентов детекторов света, но принцип их работы аналогичен. Наиболее часто используемые типы датчиков света — это светоизлучающие диоды, фотодиоды, детекторы инфракрасного излучения (ИК) и т. Д. В сегодняшнем посте мы рассмотрим работу, функции, схемы, применение и некоторые другие связанные термины, поэтому давайте начать с , что такое датчики света.

Что такое датчики света

• Такие датчики, которые преобразуют световое или инфракрасное излучение в электрический ток, известны как датчики света .
• Эти датчики также называются фотоэлектрическими детекторами из-за преобразования фотонов в электрическую энергию.

• Существует две основные категории фотодатчиков, первая из которых — генерирование электрического тока при столкновении света с ними, называемые фотогальваническими датчиками.
• Вторым является то, что различные его электрические параметры, такие как сопротивление, определяются как фотопроводники.
• Такие фотодатчики, которые производят напряжение, прямо пропорциональное количеству света, столкнувшегося с ними, известны как фотоэлементы.
• Существуют такие фотодатчики, используемые в различных схемах для регулирования значения тока, известные как фотопереходные модули. Такие модули используются в различных схемах безопасности и электронных проектах.

Фотопроводящая ячейка

• Этот модуль детектора света не преобразует свет в электрический ток, но происходит изменение его физических параметров.
• Фоторезистор является примером этих датчиков, когда свет, сталкивающийся с этим датчиком, изменяет значение сопротивления, а также свет не преобразует его в ток.
• С помощью этого фотодатчика значение тока контролируется в разных цепях и инженерном проекте, обычно используемым фотопроводником является светозависимый резистор (LDR).

Сейчас мы обсудим это с подробностями.

Светозависимое сопротивление

• Светозависимые резисторы также известны как фоторезисторы, эти датчики света используются в различных инженерных проектах для контроля силы света для различных компонентов.
• Изготовлено из Cds (кадмия), это вещество очень чувствительно к свету и в зависимости от интенсивности света оно меняет значение сопротивления.
• Принцип работы LDR основан на фотопроводимости, в соответствии с этим при увеличении света значение проводящего поведения материалов увеличивается.
• Модули светозависимых резисторов также называются зависимыми устройствами, так как их сопротивление изменяется в зависимости от света, в теневом сопротивление выше, а в свете сопротивление меньше.

• В такой области, где нет света, сопротивление LDR известно как сопротивление темноте, его значение составляет до 10 ¹² Ом.

Что такое светозависимая ячейка резистора

• Обычно используемый тип ячейки LDR — OPR12, он изготовлен из сульфида кадмия. Этот датчик работает для такого излучения, которое имеет длину волны шестьсот нанометров.
• Этот датчик имеет большое значение сопротивления в тени почти десять мегом, но в случае света его значение составляет почти сто ом.
• Эта камера дешевле, в основном она используется в таких устройствах, которые ночью используются на улицах для освещения.В разных фотоаппаратах и ​​фотографических устройствах он также используется.
• Если мы подключим этот датчик с нормальным сопротивлением и подадим на него напряжение, то схема, сформированная этим устройством, имеет преимущества, что для разных длин волн света он создает разные напряжения. Эта схема расположения показана на данном рисунке.
• Падение напряжения на последовательном сопротивлении R2 может найти правило делителя напряжения.

Фотодиод

• Структура фотодиода аналогична нормальному диоду, единственное отличие состоит в том, что он имеет покрытие из такого материала, который поглощает свет.
• Это покрытие поглощало в основном такие огни, которые имеют меньшую частоту, чем большая частота.
• Светодиоды также считаются фотодиодами, потому что они могут легко отправлять и получать свет.
• Когда свет сталкивается с поверхностью фотодиода, в модуле создается пара дырок и электронов.
• Из-за образования дырок и электронов ток начинает протекать в диод.
• Эти пары создаются, когда свет, столкнувшийся с диодом, имеет энергию почти 1.1 электрон-вольт.
• Когда световая энергия сталкивается с атомами, то электроны атома после получения этой энергии оставляют пары атома и дырки-электроны.

• Заряд на электронах отрицательный, а дырки ведут себя как положительные заряды.
• Из-за областей истощения электроны и дырки не могут перемещаться из одной части диода в другую, поэтому электроны движутся к положительному выводу диода, а дырка — к отрицательному выводу.

Применение датчиков света

• Это основные области применения датчиков света, которые подробно описаны.

Brightness Control

• В наших мобильных телефонах и ноутбуках мы увеличиваем и уменьшаем разрешение экрана, которое варьируется в зависимости от датчиков освещенности.
• Датчики окружающей среды в основном используются в электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, ноутбуки и компьютеры.
• Эти датчики также используются в различном уличном освещении для автоматического управления светом.

Система безопасности

• В различных цепях безопасности используются датчики света.При транспортировке эти датчики обеспечивают защиту для различных продуктов, которые перемещаются из одного места в другое.
• Датчики света устанавливаются в кабине, где продукты сохраняются, когда кто-то пытается открыть датчик освещения двери, слегка ощущая его, и посылает сигнал на сигнализацию, связанную с ним.

Сельское хозяйство

• Солнце освещает важное правило в сельском хозяйстве для производства различных культур.
• Для разных пищевых семян требуется разное количество света, поэтому важно знать, какая часть земли находится под солнечным светом.
• Эти датчики используются для разбрызгивания воды, когда солнечный свет недоступен, потому что большая часть воды будет преобразована в влагу.

Источники

Это подробная статья о датчиках света, если у вас есть какие-либо вопросы, задавайте в комментариях. Спасибо за прочтение. Берегите себя до следующего урока.

Что такое датчик освещенности?

I Введение

Датчик света разработан на основе принципа фотоэлектрического эффекта полупроводников. Он может использоваться для определения интенсивности окружающего света, а также для обнаружения разницы в освещении между разноцветными поверхностями. Пользователи могут создавать проекты, которые взаимодействуют со светом, такими как интеллектуальные диммеры, лазерная система связи или что-то более удивительное.

Датчик света с использованием Arduino и LDR | Датчик освещенности Arduino

Каталог

II Определение

2.1 Что такое датчик?

В широком смысле датчик — это датчик, который преобразует измерение в сигнал, который может быть воспринят или количественно определен. В узком смысле, устройство, которое измеряет измерение и преобразует его в выходной сигнал того же или другого характера в соответствии с определенным законом. Датчик обычно состоит из чувствительного элемента, преобразовательного элемента, измерительной схемы и вспомогательного источника питания. Элемент датчика и элемент преобразования могут быть объединены в одно, и некоторые датчики не требуют вспомогательного источника питания.

2.2 Определение датчика света

Датчик света обычно относится к устройству, которое может воспринимать световую энергию ультрафиолетового света в инфракрасном свете и преобразовывать энергию света в электрический сигнал.

Датчик освещенности является своего рода чувствительным устройством, которое в основном состоит из светочувствительных элементов. Он в основном делится на четыре категории: датчик внешней освещенности, датчик инфракрасного света, датчик солнечного света и датчик ультрафиолетового света. Он в основном используется в области смены электроники и интеллектуальных систем освещения.Современные электрические измерительные технологии становятся все более и более зрелыми. Благодаря своим преимуществам, таким как высокая точность и простота подключения микрокомпьютера для автоматической обработки в реальном времени, он широко используется при измерении электрических и неэлектрических величин. Однако метод электрических измерений подвержен помехам. При измерении переменного тока частотная характеристика недостаточно широка, и существуют определенные требования к выдерживаемому напряжению и изоляции. Сегодня бурное развитие лазерных технологий позволило решить вышеуказанные проблемы.

Рисунок 1. Датчик света

III Физическое и фотометрическое физическое количество

3.1 Спектр

Спектр представляет собой схему, в которой монохроматический свет, рассеиваемый дисперсионной системой (такой как призма и решетка), последовательно размещается в зависимости от длины волны (или частоты). Самая большая часть видимого спектра — это видимая часть электромагнитного спектра человеческого глаза.Электромагнитное излучение в этом диапазоне длин волн называется видимым светом. Спектр не включает все цвета, которые может различить человеческий мозг, такие как коричневый и розовый.

Рисунок2. Spectrum

3.2 Фотометрические физические величины

3.2.1 Интенсивность света (I / Intensity)

(1) Определение: интенсивность света, излучаемого монохроматическим источником света (частота 540 × 1012 Гц, длина волны 555 нм) под единичным телесным углом в заданном направлении (интенсивность излучения в этом направлении составляет 1/683 Вт на сферическую степень) ,

(2) Единица измерения: CD (Candela)

(3) Сила света обычных источников света:

● Солнце, 2.8E27 кд

● Подсветка фонарика, 10000 кд

● 5 мм супер яркий светодиод, 15 кд

3.2.2 Световой поток (F / Flux)

(1) Определение: энергия, излучаемая точечным источником света или неточечным источником света в единицу времени. Среди них визуальный человек (поток излучения, который могут чувствовать люди) называется световым потоком.

(2) Единица измерения: Лм (люмен)

(3) Эффективность обычных источников света (люмен / ватт, Лм / Вт)

● Лампа накаливания, 15

● Белый светодиод, 20

● люминесцентная лампа, 50

● Солнце, 94

● Натриевая лампа, 120

3.2,3 Е / Освещенность

(1) Определение: световой поток, излучаемый на единицу площади.

(2) Единица измерения: лк / люкс (1), 1 (лк) = 1 лм / м2.

(3) Общее освещение (лк):

● Прямой солнечный свет (полдень), 110 000

● Пасмурный день, 1000

● Внутри торгового центра, 500

● Облачная комната с окном, 100

● При нормальном освещении помещения, 100

● Полная луна, 0.2

3.2.4 л / яркость

(1) Определение: интенсивность света, излучаемого областью источника света в нормальном направлении и в пределах телесного угла устройства.

(2) Единица измерения: нт (нит), 1 (нт) = 1 кд / м2.

(3) Яркость общего светящегося тела (нт):

● Солнечная поверхность, 2 000 000 000

● Лампа накаливания, 10 000 000

● Белая бумага под солнцем, 30000

● Яркость, к которой могут привыкнуть человеческие глаза, 3000

● Человеческий глаз может лучше различать яркость цвета, 1

● Нет лунного ночного неба, 0,0001

3,3 Восприятие яркости подсветки MID-дисплея при различной освещенности

Рисунок 3.Ambient Illumination-LUX

IV Принцип работы датчика освещенности

Датчик освещенности фактически работает в соответствии с принципом фотоэлектрического эффекта. Так называемый фотоэлектрический эффект относится к явлению, при котором определенные специальные вещества могут преобразовывать световую энергию в электрическую после поглощения света. Фотоэлектрический эффект можно разделить на два типа: внешний фотоэлектрический эффект и внутренний фотоэлектрический эффект. Внешний фотоэлектрический эффект относится к тому факту, что при облучении светом электроны могут испускаться изнутри материала для выработки электричества.Фотоэлемент и фотоумножитель являются оригиналами на основе внешнего фотоэффекта. Соответственно, внутренний фотоэффект возникает внутри вещества. Когда на вещество воздействует свет, удельное сопротивление внутри вещества изменяется, создавая тем самым электродвижущую силу. Фотоэлектрические элементы, такие как фоторезисторы и фотоэлектрические элементы, выполнены на основе внутреннего фотоэлектрического эффекта.

Взять в качестве примера датчик освещенности на мобильном телефоне:

Датчик света в мобильном телефоне на самом деле должен быть датчиком внешней освещенности, который в основном состоит из двух частей: проектора и приемника света.Белая точка рядом с передней камерой действует как объектив, который фокусирует свет в окружающей среде и передает его на приемник через проектор. В соответствии с фотоэлектрическим эффектом приемник света может преобразовывать различные световые сигналы в соответствующие электрические сигналы, а затем дополнительно обрабатывать их в различных действиях по переключению и управлению для реализации регулировки чувствительности мобильного телефона.

Отрезанная инфракрасная пленка часто прикрепляется к микросхеме датчика внешней освещенности, чтобы исключить помехи инфракрасного света, чтобы наши электронные устройства, такие как мобильные телефоны и ноутбуки, могли точно определять интенсивность видимого света в окружающей среде.Когда дисплей потребляет слишком много энергии, датчик освещенности также может автоматически уменьшить яркость экрана, чтобы продлить время работы батареи.

Рисунок 4. Датчик света в телефоне

В Типы и характеристики датчиков света

5.1 Тип фотодиода

Фотодиоды и полупроводниковые диоды имеют сходную структуру, и их матрица представляет собой PN-переход с фоточувствительными характеристиками, который имеет однонаправленную проводимость, поэтому обратное напряжение должно быть добавлено при работе.

Когда света нет, имеется небольшой обратный ток утечки насыщения, то есть темновой ток, при котором фотодиод выключается. При воздействии света ток обратной утечки насыщения значительно увеличивается, образуя фототок, который изменяется с интенсивностью падающего света.

Когда свет излучает PN-переход, в PN-переходе может генерироваться электронно-дырочная пара, что увеличивает плотность неосновных носителей. Эти носители дрейфуют под обратным напряжением, вызывая увеличение обратного тока.Таким образом, вы можете использовать интенсивность света, чтобы изменить ток в цепи. Он выключается при отсутствии света и включается при наличии света.

Особенности:

(1) Высокая чувствительность может уменьшить влияние рассеянного света

(2) Фотодиод (фотодиод) представляет собой устройство фотоэлектрического преобразования, которое может преобразовывать полученный свет в изменение тока

(3) Рабочий режим фотодиода (фотодиода) — увеличивать обратное напряжение или не увеличивать напряжение.Когда к нему применяется обратное смещение, обратный ток в трубке будет меняться с интенсивностью света. Чем больше интенсивность света, тем больше обратный ток.

Рисунок 5. Фотодиод

5.2 Фоторезистор Тип

(1) Принцип

Работает на основе фотоэлектрического эффекта полупроводника. Фоторезистор является неполярным и является чисто резистивным элементом. Может применяться с постоянным или переменным напряжением.

(2) Рабочие характеристики фоторезистора: когда свет включен, сопротивление мало; когда свет выключен, сопротивление велико. Чем сильнее свет, тем меньше сопротивление; когда свет прекращается, сопротивление возвращается к своему первоначальному значению.

(3) Спектральный диапазон: от ультрафиолетового до инфракрасного.

(4) Особенности:

● Внутренний фотоэлектрический эффект не имеет ничего общего с электродом (относится только к фотодиоду), то есть можно использовать источник питания постоянного тока.

● Чувствительность связана с полупроводниковым материалом и длиной волны падающего света

● Эпоксидная смола, высокая надежность, небольшой размер, высокая чувствительность, высокая скорость отклика и хорошие спектральные характеристики.

Рисунок 6. Фоторезистор

VI Применение датчиков освещенности

6.1 Типы применяемых датчиков освещенности

(1) Датчик внешней освещенности

Датчик внешнего освещения может определять условия окружающего освещения и давать чипу обработки информацию о необходимости автоматической регулировки яркости подсветки дисплея для снижения энергопотребления изделия.

С другой стороны, датчик внешней освещенности помогает дисплею обеспечивать мягкое изображение. Когда яркость окружающей среды высокая, монитор ЖКД, использующий датчик внешней освещенности, автоматически настроит высокую яркость. Когда внешняя среда темная, дисплей будет настроен на низкую яркость для автоматической регулировки яркости.

(2) Датчик инфракрасного света

В датчике инфракрасного света используется заряженная термобатарея и окно с йодидом бромида скандия (KRS-5) для измерения длин волн от 580 до 40000 нм.Датчик можно использовать для измерения целого ряда явлений, в том числе инфракрасного излучения от ладони.

(3) Датчик солнечного света

Солнечный датчик. Он может распознавать горизонтальные и вертикальные 360 градусов. Расположение солнца, идентификация, облачно, облачно, полутумно, солнечно и вечером в течение дня. Идентификация подшипников. Идентификация схемы обработки и сервера диска. Цифровой чип используется для завершения обработки вышеуказанной информации.Может обслуживать различные обычные моторы, шаговые двигатели. Потребляемая мощность всей машины составляет 3 мА, а рабочее напряжение микросхемы — 5 В. Международное передовое оборудование для солнечного слежения использует компьютерную теорию данных, которая требует данных и настроек широты и долготы Земли. Принцип схемы и технологии оборудования сложны. Интеллектуальный трекер использует технологию теории распознавания, простую схему и несколько компонентов, нет теории широты, долготы и информации о данных.Нет необходимости рассматривать маршрут, по которому солнце проходит через год. С какого направления поднимается солнце и с какого направления оно может точно определить положение, в котором солнце поднимается и опускается. Если его поместить в прогулочную машину или лодку, трекер может оказаться лицом к солнцу, куда бы он ни шел.

(4) Датчик ультрафиолетового света

Датчик ультрафиолетового света использует фильтр для измерения полосы ультрафиолетового излучения (315-400 нм). Снимите фильтр, датчик может одновременно воспринимать видимый свет.Датчик включает в себя УФ-фильтр, прицел и ручку датчика.

Рисунок 7. Типы датчиков освещенности

6.2 Типичные области применения

Регулировка подсветки: телевизор, монитор компьютера, подсветка ЖК-дисплея, мобильный телефон, цифровая камера, MP4, PDA, GPS;

Энергосберегающий контроль: машины для наружной рекламы, приборы индукционного освещения, игрушки; приборы и измерители: приборы и промышленные средства управления для измерения интенсивности света;

Экологически чистая замена: заменить традиционные фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы

6.3 случая практического применения

6.3.1 Изменение электроники кузова

(1) Обнаружение окружающего света

В электронике кузова датчики внешнего освещения используются для регулировки интенсивности подсветки приборной панели, а также интенсивности подсветки ЖК-дисплея в системах навигации (GPS), контроля температуры и экранах DVD. Это особенно важно для таких дисплеев, как BMW iDrive и Prius ‘Multi-Info. Например, когда дневной свет становится тусклым и темным, подсветка приборной панели будет регулироваться в различной степени для достижения наилучшей видимости и уменьшения бликов, которые могут быть вызваны у водителя.Использование этих датчиков устраняет проблему включения фар в течение дня, а дисплей автоматически регулирует яркость. Основная функция датчика внешнего освещения состоит в том, чтобы использовать чувствительность видимой длины волны от 380 нм до 780 нм для воспроизведения чувствительности человеческого глаза.

(2) Обнаружение туннеля

Обнаружение туннеля требует ввода двух датчиков. Первый датчик имеет более широкое поле обзора «смотрящий вверх» и относительно длинный средний период перемещения, что предотвращает включение и выключение света.Второй датчик имеет более узкое поле зрения «вперед» и относительно короткое среднее время перемещения. Это позволяет туннельному датчику быстро реагировать на внезапные изменения дневного света, включать фары автомобиля и регулировать яркость подсветки дисплея при входе в туннель. Направленные вперед датчики устраняют необходимость включать и выключать свет при входе под мост или дерево, покрывающее солнце. В этих случаях датчик все еще «видит» свет впереди.

При входе в туннель сигнал от датчика туннеля будет падать, в то время как сигнал от датчика широкого поля будет оставаться высоким; фары автомобиля будут включены.При выходе из туннеля сигнал от датчика туннеля будет увеличиваться, а сигнал от датчика широкого поля зрения будет уменьшаться; фары автомобиля будут выключены. С различными средними периодами перемещения, контроллер проводит четкое различие.

6.3.2 Интеллектуальная система освещения

Чтобы повысить комфорт рабочей среды, система управления освещением использует датчик освещенности для автоматического управления осветительным оборудованием в соответствии с освещенностью текущей среды, так что освещение регулируется в пределах комфортного диапазона.В традиционных системах управления освещением обычные датчики света часто объединяются с аналого-цифровыми преобразователями (АЦП). Поскольку световой сигнал, обнаруженный датчиком света, содержит как компоненты видимого света, так и компоненты инфракрасного света, инфракрасный свет фильтруется для обнаружения результатов обнаружения датчика света.

VII Принципиальная схема датчика освещенности

7.1 Введение в модель

Показанный ниже датчик освещенности представляет собой недорогой цифровой датчик освещенности (ALS) I2C, который может преобразовывать интенсивность света в цифровой выходной сигнал, который может напрямую взаимодействовать с I2C, обеспечивая широкий динамический диапазон от 0.От 01 до 64K люкс Линейный отклик очень подходит для применений при высокой яркости окружающей среды.

Рисунок8. Модель

7.2 Внешний вид и размер

Рисунок 9. Внешний вид и размер модели

7.3 Применение

(1) Управление задней подсветкой в ​​мобильных / переносных устройствах

(2) Управление сенсорной панелью в мобильных / переносных устройствах

7.4 Схема функциональной схемы

Рисунок 10.Функциональная схема Схема

7.5 Схема приложения

Рисунок 11. Схема применения

VIII Руководство по программированию

Описанное ниже программирование основано на датчике освещенности Me, разработанном на основе принципа фотоэлектрического эффекта в полупроводниках.

Программирование 8,1 мБлока

Модуль датчика освещенности поддерживает среду программирования mBlock. Ниже приведено краткое описание инструкций модуля:

Рисунок 12.Руководство по программированию

Вот пример того, как использовать mBlock для управления модулем датчика освещенности

Когда светодиод получает свет, M-Panda будет двигаться влево и вправо и говорить, что я люблю солнечный свет; Закрой светодиодный свет, M-Panda перестанет двигаться и скажет, что я люблю ночь. Результаты следующие:

Рисунок 13. Результат

8.2 Программирование Arduino

Если вы пишете программу с использованием Arduino, вам следует вызвать библиотеку Makeblock-Library-master для управления датчиком освещенности Me.Эта программа инструктирует Me Light Sensor считывать текущую интенсивность света с помощью программирования Arduino.

Рисунок 14. Arduino Программирование

Список функций датчика освещенности:

Рисунок 15. Список функций Me Light Sensor

8.3 Схема

Рисунок 16. Схема

9.1 Вопрос

Как объединить эти 2 цепи так, чтобы во время полной темноты на LDR светодиод включался мгновенно, а при падении света на LDR задержка составляла примерно 1 или 2 секунды, прежде чем полностью отключения?

Схема будет работать от источника постоянного тока 5 В и питать светодиодную матрицу.

Как их объединить?

Figure17.Circuit1

Рисунок 18. Circuit2

9.2 Ответ

В цепи 555 конденсатор контролирует время ожидания, если конденсатор закорочен, цепь будет работать вечно.

В цепи LDR транзистор действует как переключатель, но, к сожалению, он переключается на землю, но конденсатор в цепи 555 подключен к + 9V

Чтобы решить эту проблему, я поменял части в цепи 555 вверх дном, чтобы конденсатор заземлился.Тогда было просто объединить две схемы.

Рисунок 19. Ответ

В темноте R1 поворачивает Q1 на Keesp C1, так что выход 555 будет высоким.

, когда есть свет, LDR выключает Q1 и заряжается C1, как только он получает достаточно заряда, выход 555 становится низким.

Вместо этого мы могли бы создать перевернутую версию схемы LDR с использованием транзистора BC557 (или другого аналогичного типа PNP) вместо NPN-транзистора BC547 и объединить его с исходной схемой 555.

,