Електронні технології охоплюють великий спектр побутової сфери. Обмежень немає практично ніяких. Навіть найпростіші функції вимикача ламп побутового світильника тепер все частіше виконують сенсорні прилади, а не технологічно застарілі - ручні.
Електронні пристрої, як правило, входять в розряд складних конструкцій. Тим часом спорудити сенсорний вимикач своїми руками, як показує практика, зовсім нескладно. Мінімального досвіду конструювання електронних приладів для цього цілком достатньо.
Пропонуємо розібратися в пристрої, функціональні можливості і правилах підключених такого комутатора. Для любителів саморобок ми підготували три робочі схеми складання інтелектуального приладу, які можна реалізувати в домашніх умовах.
Конструкція сенсорного вимикача
Термін «сенсорний» несе в собі досить широке визначення. По суті, під ним слід розглядати цілу групу датчиків, здатних реагувати на найрізноманітніші сигнали.
Однак стосовно до вимикачів - приладів, наділеним функціоналом комутаторів, сенсорний ефект найчастіше розглядають як ефект, одержуваний від енергетики електростатичного поля.
Такий, приблизно, потрібно розглядати конструкцію вимикача світла, створену на основі механізму сенсора. Легкий дотик подушечкою пальця до поверхні передньої панелі включає висвітлення в будинку
Звичайному користувачеві досить доторкнутися пальцями руки до такого контактного полю і у відповідь буде отриманий той же самий результат комутації, який дає стандартний звичний клавішний прилад.
Тим часом внутрішній устрій сенсорного обладнання суттєво відрізняється від простого ручного вимикача.
Зазвичай така конструкція вибудовується на основі чотирьох робочих вузлів:
- панель захисна;
- контактний датчик-сенсор;
- електронна плата;
- корпус пристрою.
Різновид приладів на базі сенсорів обширна. Випускаються моделі з функціями звичайних вимикачів. І є більш досконалі розробки - з регуляторами яскравості, які відстежують температуру оточення, що піднімають жалюзі на вікнах і інші.
Конструктивно сенсорний комутатор виглядає так: 1 - захисна панель із загартованого скла; 2 - плата розміщення сенсорних елементів; 3 - текстолитовая панель з розведеною схемою електроніки приладу; 4 - корпус (шасі) вимикача (+)
Мало того, що всі ці види комутаторів управляються легким дотиком, так існують ще вимикачі з дистанційним управлінням. Тобто, вимкнути світильник або прибрати яскравість світіння ламп приладу користувач може, не здійснюючи зайвих рухів у вигляді переходу від місця відпочинку до вимикача.
Опції і можливості пристрою
Окремого розгляду явно заслуговують вимикачі з таймером.
Тут присутні традиційні характеристики, такі як:
- безшумність дії;
- цікавий дизайн;
- безпечне використання.
Крім того, додається ще одна корисна функція - вбудований таймер. З його допомогою користувач отримує можливість управляти комутатором програмно. Наприклад, задавати час включення і відключення в певному часовому діапазоні.
Унікальний варіант розробки комутатора з впровадженим функціоналом таймера. За допомогою таких приладів відкриваються можливості управління освітленням в строго заданий час. Економія електрики очевидна
Як правило, подібні прилади мають не тільки таймер, але також аксесуар іншого роду - наприклад, акустичний датчик.
У цьому варіанті пристрій працює як контролер руху або шуму. Достатньо подати голос або грюкнути долонями і лампи світильника в квартирі загоряться яскравим світлом.
До речі, на випадок занадто високої яскравості існує черговий функціонал - Силові регулювання. Оснащені диммером комутатори сенсорного типу дозволяють управляти інтенсивністю світла.
Модифікація сенсорних пристроїв - акустичний комутатор. Діє за методикою дещо інший, але теж є приладом, де підтримуються технології використання сенсорів. В даному випадку, сенсорним елементів виступає чутливий мікрофон
Правда, є один нюанс для подібних розробок. Диммери, як правило, не підтримують використання в світильниках люмінесцентних та світлодіодних ламп. Але усунення цього недоліку, швидше за все, питання часу.
Детальніше про різновиди "розумних" вимикачів світла читайте в цій статті.
Правила підключення приладу
Технологія монтажу подібних пристроїв, незважаючи на досконалість конструкцій, залишилася традиційною, як це передбачено для стандартних вимикачів світла.
Зазвичай на задній частині корпусу вироби присутні два термінальних контакту - вхідний і під навантаження. Позначаються на пристроях іноземного виробництва маркерами «L-in» і «L-load».
Техніка підключення приладів мало чим відрізняється від стандарту. Основні робочі клеми: L1 (Load) - лінія підключення фази напруги; L (In) - лінія виведення напруги під навантаження; СОМ - термінал сполучення приладів (+)
Ці позначення повинні бути зрозумілі навіть недосвідченому користувачу. Однак в будь-якому випадку рекомендується звертатися до паспорту пристрою перед його установкою. Комутація в схемі приладу здійснюється по фазной лінії.
Тобто, на вхід «L-in» подається фаза - підключається фазний провідник. А з лінії «L-load» знімається напруга для навантаження - зокрема, для лампи світильника.
Тим часом конструкції сенсорних вимикачів можуть передбачати під'єднання декількох незалежних навантажень. На таких приладах кількість терміналів для підключення збільшується.
Додатково з терміналом вхідного напруги «L-in» присутні вже два або навіть три отвори під навантаження «L-load». Маркуються зазвичай приблизно так: «L1-load», «L2-load» і т. Д.
Повний розклад по вимикача: 1 - термінал виходів навантаження; 2 - захисна панель; 3 - пружинний механізм кріплення провідників; 4 - відомості про виробника; 5 - пожежобезпечний корпус; 6 - інтерфейс подвійного контролю; 7 - отвір під гвинт (+)
Монтаж сенсорних комутаторів також фактично не відрізняється від стандартного варіанту. Конструкція вимикачів виготовлена під розміщення в традиційних подрозетниках. Кріплення шасі робочого механізму приладу, як правило, здійснюється гвинтами.
Вимикач на сенсорах своїми руками
Придбати вимикач сенсорного типу для домашнього використання, звичайно, не проблема. Однак вартість цих, свого роду інтелектуальних, приладів починається від 1500-2000 руб. І це ціна не найдосконаліших конструкцій. Тому логічним бачиться питання - а чи можна зробити сенсорну комутацію світла своїми руками?
Для людей, мало-мальськи знайомих з теорією електротехніки, спорудження вимикача із застосуванням сенсора - робота цілком здійсненне. Є маса схемних рішень із цього приводу.
Схема сенсорного комутатора на тригері
Багато схеми виготовлення приладів подібного дії прості і зрозумілі. Розглянемо одне з численних рішень, яке можна реалізувати своїми руками для застосування в домашніх умовах.
Ось така конструкція вимикача на двох сенсорах оцінюється на ринку від 1600 руб. за штуку. Якщо є навички, щось подібне завжди можна спорудити своїми руками. При цьому витрати на комплектуючі деталі приблизно в п'ять разів нижче
Широко поширена в радіоаматорського практиці мікросхема серії K561TM2 є головною ланкою сенсорного вимикача, що збирається своїми руками.
Мікросхема К561ТМ - це тригер, стан якого можна змінювати подачею сигналу на його вхід. Це властивість успішно використовується для реалізації функції комутатора.
Вхідна ланцюг побудована з додаванням польового транзистора V11, який забезпечує високу чутливість по входу і додатково добре ізолює вхід від виходу.
Елемент сенсора Е1 схеми виготовляється у вигляді металевої пластини і підключається на вхід «польовика» через резистор з більшим опором. Так гарантується безпека пристрої для користувача в плані можливого ураження електрострумом.
Схема приладу для збірки своїми руками. Всього лише одна мікросхема, пара транзисторів і один тиристор будуть потрібні для збірки повноцінного сенсорного вимикача. Працює пристрій нітрохи не гірше промислового (+)
Вихідна частина схеми побудована на зв'язці біполярний транзистор VT2 - тиристор струму VS1. Транзистором посилюється сигнал, що виходить з мікросхеми, а тиристор виконує роль комутатора. У ланцюг тиристора включається прилад освітлення, яким потрібно керувати.
Схема працює так:
- Користувач стосується металевої пластини (сенсора).
- Статичну електрику надходить на вхід VT.
- Польовий транзистор перемикає тригер.
- Вихідний сигнал тригера посилюється VT2 і відкриває тиристор.
- Лампа в ланцюзі тиристора спалахує.
Якщо користувач доторкнеться до сенсора повторно, всі операції повторюються, але зі зворотним перемиканням режимів. Все просто і ефективно.
Таке схемне рішення допустимо використовувати для управління світильниками, де загальна потужність ламп розжарювання становить не вище 60 Вт.
Якщо необхідно комутувати більш потужні прилади світла, можна доповнити тиристор об'ємним радіатором охолодження. Метал для сенсора рекомендується застосовувати із серії матеріалів, добре проводять струм. Оптимальний варіант - посріблена мідь.
Схема на основі інфрачервоного датчика
Доступна для самостійної збірки схема комутатора світла, де в якості сенсора застосовується ІЧ-датчик. Тут також використовуються доступні і недорогі електронні компоненти.
За ступенем складності виконання цей варіант розрахований на електронників, які тільки починають свою кар'єру.
Ще одне схемне рішення для пристрою комутатора сенсорного типу. Також має мінімум електронних компонентів, але вимагає ретельної настройки для забезпечення якості роботи. Тут потрібен напрацьований досвід електронщика (+)
Базовою електронікою в цьому рішенні виступають дві мікросхеми і наступні елементи:
- світлодіод звичайний - HL1;
- світлодіод інфрачервоний - HL2;
- фотоприймач - U1;
- реле - К1.
На базі мікросхеми-інвертора DD1 зібраний генератор імпульсів, а на базі мікросхеми DD2 функціонує системний лічильник.
При певних обставинах, наприклад, коли в зоні дії інфрачервоного світлодіода з'являється біологічний об'єкт, спрацьовує пара інфрачервоний світлодіод і фотоприймач. На базі транзистора VT1 з'являється керуючий сигнал, яким включається реле К1. Світильник в ланцюзі К1 загоряється.
Якщо рух об'єктів у зоні дії інфрачервоного датчика не відзначається, через 20 хвилин простою лічильник нарахує кількість імпульсів від миготливого світлодіода HL1, достатню для відключення реле. Світильник відключиться. Час очікування (в цьому випадку 20 хвилин) визначається підбором елементів схеми.
Найпростіша схема на транзисторах і реле
Максимально спрощене рішення - схема для самостійної збірки приладу сенсорного типу, яка представлена нижче.
Спрощена до мінімуму схема на побудову сенсорного вимикача своїми руками. Проте, за умови точного підбору радіоелементів, забезпечується цілком ефективна і надійна робота пристрою
Тут допустимо застосувати практично будь-який тип реле. Головний критерій - діапазон робочих напруг 6-12 вольт і здатність комутувати навантаження в мережі 220 вольт.
Сенсорний елемент виготовляється шляхом вирізання з листа фольгованого гетинаксу. Транзистори також можна використовувати будь-який серії, аналогічні за параметрами зазначеним, наприклад, поширені КТ315.
По суті, ця проста схема являє звичайний підсилювач сигналу. При торканні поверхні сенсора на базі транзистора VT1 з'являється потенціал, достатній для відкривання переходу емітер-колектор.
Слідом відкривається перехід VT2 і напруга живлення подається на котушку реле К1. Цей прилад спрацьовує, його контактна група замикається, що призводить до включення приладу світла.
Якщо немає бажання експериментувати і збирати пристрій власноруч, можна купити готовий комутатор і самостійно встановити його. Вся необхідна інформація про вибір і підключенні сенсорного вимикача викладена тут.
Висновки і корисне відео по темі
Цей огляд дозволяє ближче познайомитися з комутаторами світла, швидко набирають популярність в суспільстві.
Сенсорні вимикачі, відмічені продуктової маркою Livolo, - що це за конструкції і наскільки привабливі вони для кінцевого користувача. Відео гід по комутаторів нового типу допоможе отримати відповіді на питання:
Завершуючи тему сенсорних комутаторів, варто відзначити активний розвиток в області розробки і виробництва вимикачів для побутового та промислового використання.
Вимикачі світла, здавалося б, найпростіші конструкції, досконалі вже настільки, що тепер управляти світлом можна голосової кодовою фразою і при цьому отримувати повну інформацію про стан атмосфери всередині приміщення.
Є, що доповнити, або виникли питання по збірці сенсорного вимикача? Чекаю на ваші коментарі публікації, брати участь в обговореннях і ділитися власним досвідом використання таких приладів. Форма для зв'язку знаходиться в нижньому блоці.