Gutdver.ru

Отделка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы сенсорного выключателя и как сделать его самостоятельно

Принцип работы сенсорного выключателя и как сделать его самостоятельно

За все время существования, кнопочный выключатель претерпел множество изменений и на сегодняшний день кажется, уже ничем не может удивить. Но есть такое интересное устройство, о котором некоторые даже не слышали – это сенсорный выключатель.

Конечно, слово сенсор нам давно знакомо по разновидности мобильных телефонов. Но как устроен и работает выключатель с таким управлением, многим наверняка хотелось бы узнать поподробнее. А для тех, кто любит мастерить, мы дадим несколько советов о том, как сделать его своими руками.

Как это работает?

Сенсорный выключатель

По сути дела, сенсор – это датчик, реагирующий, в данном случае, на прикосновение. Для активации выключателя достаточно лишь слегка дотронуться до контакта, чтобы схема замкнулась. Человеческое тело генерирует определенное количество электричества, поэтому каждое прикосновение к сенсору обладает крохотным зарядом. Этого недостаточно для прямого включения всей системы, но вполне хватает, чтобы дать ей «толчок» через цепь, построенных определенным образом деталей.

Сенсорный выключатель очень часто используется при организации освещения на светодиодных лентах, что довольно экономично. К тому же их конструкция такова, что корпус устройства может находиться вровень со стеной, без выпирающих кнопок, это эффектно смотрится в современных интерьерах. Некоторые навороченные сенсоры настолько чувствительны к человеческому организму, что срабатывают, даже если просто провести рядом с ними рукой или другой открытой частью тела.

Советы для радиолюбителей

Поскольку цены на такие устройства для большинства людей еще слишком заоблачные, можно вооружиться паяльником и соорудить простейший сенсорный выключатель своими руками. Для этого понадобится терпение и следующие элементы:

  • Паяльник, канифоль, припой,
  • Транзисторы VT2, VT1 (типа КТ315 с любым индексом),
  • Реле К1 (типа РЭС55А), на напряжение 6 вольт и током срабатывания 15-20 mA,
  • Диод VD1 (типа КД509, КД503, КД522),
  • Конденсаторы С1, С2, С3,
  • Резистор R.

Теперь, согласно схеме, из этих элементов собирается цепь. После чего нужно проверить ее работоспособность, подсоединив к питанию. Если реле срабатывает от прикосновения, то все в порядке и можно пользоваться, если нет, то нужно правильно подобрать резистор. Для этого на место R1 ставится переменный резистор и подстраивается под используемое реле. Как только реле сработает, замеряем мультиметром его сопротивление и ставим в нашу схему соответствующий обычный резистор.

Схема простейшего сенсорного выключателя

Схема простейшего сенсорного выключателя

Дотрагиваясь до сенсора – Е1, электрический сигнал от человека поступает на усилитель напряжения, выполненный из двух транзисторов – VT1 и VT2(он же является выпрямителем), проходя при этом через конденсатор – С1. Реле К1 служит для подачи нагрузки на усилитель, которое срабатывает при каждом касании. Конденсатор С2 в этой схеме является фильтром для сглаживания пульсации между выпрямителем и нагрузкой. Чтобы защитить транзистор VT2 от возможных перепадов напряжения устанавливается диод VD1. Также между усилителем и реле располагается резистор – R1. В качестве источника питания может выступить обычный блок питания на 9 вольт (обязательно при подключении приборов на 220 в)или батарейка с таким же напряжением.

Если вы не любите или не хотите паять, то можно просто купить готовую плату и собрать на ее основе управление любым осветительным прибором, будь то светодиодная лента или лампа накаливания. На обратной стороне устройства имеется схема подключения проводов.

Что предлагают производители

Все эти самодельные штучки – баловство по сравнению с современными высокотехнологическими «игрушками», которые можно приобрести. Правда, стоят они больше тысячи рублей за штуку, но за удовольствие нужно платить.

Читайте так же:
Концевой выключатель для чего предназначен для

Виды сенсорных выключателей

Такие сенсорные выключатели работают под управлением небольших микроконтроллеров, которые выполняют определенные задачи пользователя. Так, самые распространенные функции – изменение яркости освещения, автоматическое выключение, эффект присутствия, запоминание настроенной яркости, коридорный эффект и другие.

Светодиодные устройства

Еще один вид продукции, в которой используется сенсорный выключатель – это светодиодные ленты в металлическом профиле. Это полностью готовое решение, которое можно установить в любое помещение. Они бывают разных размеров, поэтому вам не составит особого труда подобрать их в просторную кухню или в небольшой уютный кабинет.

Такие приборы работают от питания 12 В, т. е. через соответствующий блок питания. К каждому подобному светильнику прилагается инструкция по правильному подключению, поэтому с установкой достаточно легко справиться.

Видите, насколько разными могут быть сенсорные выключатели света. Точнее, принцип работы у всех одинаковый, а вот сфера применения в осветительной продукции очень разнообразна. И пусть вас не пугает пока еще высокая их стоимость, как только люди ощутят все возможности таких приборов, повысится спрос, появятся новые производители и цены станут намного приятнее.

Подключение хлопковых выключателей

Управлять освещением можно не только при помощи классических выключателей, но и используя специальные модули, которые позволяют дистанционно включать или выключать свет. Хлопковый выключатель света относится именно к таким устройствам, его можно купить в любом электрическом магазине и установить своими руками.

Принцип работы

Этот акустический выключатель работает на специальном микроконтроллере, который позволяет отключать свет по хлопку в ладоши. Конечно, такой управляющий прибор можно использовать не только для контроля лампы, но и многих других электрических устройств: вентиляторов, кондиционеров, трансформаторов.

хлопковая модель ЭВ-01Л

Фото — хлопковая модель ЭВ-01Л

Простейший звуковой выключатель состоит из электронного микрофона, в котором установлен предусилитель. Благодаря этой детали, любой звук, который поступает в устройство, в несколько раз усиливается, за счет чего чувствительным элементом воспринимаются даже самые незначительные хлопки. Работа самого усилителя дополнительно контролируется при помощи транзисторов VT1 и VT2. Схема регулируется двумя резисторами R2, для выравнивания сигнала установлены выпрямляющие диоды VD1 и VD2.

схема

Фото — схема

Когда звучит хлопок, сигнал проходит через микрофон и усиливается, после он преобразовывается в электрический импульс. Этот импульс выравнивается за счет выпрямляющих диодов. Звук, по которому загорается свет, контролируется резистором, т. е., если звучание хлопка не превышает предустановленный показатель, то лампочка или другой прибор, подключенный к выключателю, не включится. После выравнивания сигнала на конденсаторе (на схеме обозначен С8) увеличивается напряжение, далее открывается транзисторный ключ VT3.

Отключение и включение света производится за счет поочередной разрядки и зарядки конденсаторов. После полного цикла работы по повторному хлопку резистор и конденсатор С10 разрядится в течение 4 секунд, прибор перейдет в выключенное состояние.

Установка устройства

Собрать простой акустический выключатель по хлопку можно своими руками, он состоит из следующих деталей:

  1. Резисторы;
  2. Конденсатор С12;
  3. Диодный мост (скажем, VD7-VD10);
  4. Транзисторы.

Обратите внимание, что конденсаторы должны быть не мене, чем на 40 Вольт. Но не всем нравится самостоятельно складывать электронные приборы, поэтому будет проще купить хлопковый звуковой выключатель в магазине. Там можно подобрать модель под любые потребности и возможности.

собранный хлопковый контроллер

Фото — собранный хлопковый контроллер

Установка хлопкового регулятора производится по классической схеме, в которой он используется вместе обычного одноклавишного или двухклавишного. У каждого отдельного устройства индивидуальная схема подключения, но принципиально они все очень похожи. Если вкратце, то нужно в сети подключить одноклавишную модель так, чтобы он питал хлопковый. Как это сделать:

  1. Стандартная схема работы выключателя и лампы имеет следующий вид: от щитка через распределительную коробку подводится питание к стандартному выключателю. Нейтраль от щитка ведется к лампе (или нескольким лампам). Лампы параллельно подключаются к отключающему устройству;
  2. Вам нужно разорвать цепь питания, которая идет на клавишный выключатель и установить её на акустический. Сделать это очень просто. Главным достоинством работы такого прибора является его малая размерность. Штробить стену не потребуется, т. к. преимущественно такой контроллер устанавливается на корпус светильника;
  3. Стандартно у выключателя две пары проводов: белые и черные. Белые отводятся на питание, черные на нагрузку. К примеру, белые соединяются с фазовым и нейтральным кабелями от щитка, а черные – от ламп;
  4. Соединять отдельные шнуры можно специальными клеммами или простой обмоткой. Паять места креплений не рекомендуется;
  5. После этого нужно включить обычный клавишный выключатель и проверить работу системы. Если понадобится полностью убрать его из системы, то переустановите провода питания так, чтобы они подводились к хлопковой модели напрямую.
Читайте так же:
Комнатный выключатель сила тока

Очень удобно то, что можно подключить один выключатель для нескольких ламп, он будет контролировать отдельные группы приборов. После установки обязательно установите регулятор громкости на нужный уровень, иначе свет будет загораться по малейшему хлопку или напротив, не включиться даже от сильного стука. Чаще всего регулятор представляет собой небольшой поворотный рычаг, который нужно докрутить до необходимого уровня.

Видео: особенности устройства хлопковых выключателей

Обзор цен

Купить хлопковый выключатель можно в любом городе, цена устройства зависит от марки и его характеристики. Хорошие отзывы про Экосвет, PIC (плата 12F683), Claps и Qusun. Рассмотрим стоимость модели Экосвет- Х-200-Л:

Как работает выключатель света в квартире

Бытовой выключатель света был изобретен еще в XIX веке и принципиальных изменений за первые почти сто лет не претерпел – лишь немного менялся дизайн. Только в последние несколько десятилетий произошло бурное развитие электротехники в этом сегменте, и теперь потребитель может выбрать разные приборы по исполнению и назначению.

Как устроен одноклавишный выключатель

Бытовой одноклавишный выключатель – привычный элемент окружающей обстановки.

Основными его частями являются:

  • основание с элементами крепления;
  • подвижная панель;
  • контактная группа с подвижными и неподвижными контактами;
  • декоративные элементы (обычно из пластика).

Как работает выключатель света в квартире

Принцип действия любого выключателя схож – при воздействии размыкать и замыкать электрическую цепь. Но разные приборы делают это по-разному, в зависимости от особенностей устройства и функциональности.

Варианты конструктивного исполнения

Исполнение включателей освещения может различаться по степени защиты (IPxx, где xx – две цифры, обозначающие уровень защиты от твердых предметов и частиц и от воды). В зависимости от нее определяется зона применения прибора. Так, включатели с IP 21 применяются только в помещениях, а с IP44 или 54 можно монтировать и снаружи.

Как работает выключатель света в квартире

Также бывают выключатели для накладного монтажа и встроенного типа. Первые монтируются на подкладку и используются совместно с открытой проводкой. Вторые монтируются в выемку на стене, в которую встраивается подрозетник. Такой монтаж применяется со скрытой проводкой и более эстетичен. Вероятность механического повреждения приборов меньше, но трудоемкость работ по обустройству намного выше.

Как работает выключатель света в квартире

Также выключатели отличаются номинальной нагрузкой (током или мощностью), которую может коммутировать прибор. Указанную на корпусе или в спецификации величину превышать нельзя.

Тип выключателяВид прибораНагрузочная способность контактов, А
MAKEL Mimoza 12003Двухклавишный ключ10
Simon S27Кнопочный10
Jilion 9533140Двухклавишный проходной10
Bylectrica ПралескаТрехклавишный ключ6
Schneider Electric GSL000171 GLOSSAПерекрестный10

Устройство и работа выключателя с подсветкой

Многие выключатели сейчас оснащаются цепью подсветки. Она выполняет несколько функций:

  • позволяет определить местонахождение включателя в темноте;
  • служит индикатором отключенного состояния коммутационного прибора;
  • в некоторых случаях свечение свидетельствует о целостности цепи освещения (а в случае применения ламп накаливания – и об исправности лампочки).
Читайте так же:
Держатель для батареек с выключателем

Цепь освещения собирается на приборе, для свечения которого достаточно очень малого тока — единицы миллиампер. Для использования в таких условиях пригодны светодиоды или миниатюрные неоновые лампы.

Как работает выключатель света в квартире

Из схемы включения видно, что когда основной коммутационный прибор отключен, через светодиод идет ток, ограниченный резистором и сопротивлением светильника. Если выключатель замкнут, то цепь подсветки зашунтирована и LED не горит. Если отключить лампу, то свечения также не будет – цепь разрывается.

В эпоху доминирования ламп накаливания цепь подсветки не оказывала никакого влияния на работу схемы. Когда получили распространение энергосберегающие и светодиодные светильники, даже крайне малый ток, текущий через резистор и LED в некоторых случаях вызывает неприятное мигание ламп. Для борьбы с этим явлением надо зашунтировать светильник резистором в несколько килоом или конденсатором.

Терминалы для подключения проводов

Для подключения проводников к коммутационному аппарату существует два основных вида клемм:

  • винтовые – жила проводника зажимается путем затяжки винтов;
  • зажимные (пружинные) — проводник достаточно вставить, подпружиненная площадка прижмет его сама.

Пружинные клеммы удобнее, монтаж осуществляется быстрее. Но винтовые считаются более надежными.

Как работает выключатель света в квартире

С другой стороны, если проводка выполняется кабелем с алюминиевыми жилами, следует помнить о пластичности этого металла. Винтовые терминалы требуют периодического подтягивания, иначе не избежать появления плохих контактов и соответствующих последствий. Пружинные будут поджимать провод сами.

Маркировка на приборах

Иногда на фронтальной части включателя можно увидеть символы. Они означают область применения прибора.

Как работает выключатель света в квартире

На обычных включателях освещения, оснащенных клавишами, может быть нанесено обозначение I и O, что означает включенное и выключенное положение.

Как работает выключатель света в квартире

Также у обычных приборов, работающих только на замыкание-размыкание электрической цепи, может быть нанесено обозначение в виде символа ключа.

Как работает выключатель света в квартире

Кнопочные выключатели без фиксации в одном из положений могут применяться как в качестве звонковых кнопок, так и в качестве выключателей в системе освещения, собранной на основе импульсных реле. Такие приборы имеют маркировку в виде колокольчика (звонка).

Как работает выключатель света в квартире

Как работает выключатель света в квартире

На приборы проходного типа могут быть нанесены символы в виде двунаправленной стрелки или в виде лестничного марша.

У некоторых производителей имеются клавиши с местом для вставки символа. Но в целом единого стандарта для маркировки приборов не существует, как не существует и обязанности наносить символы на переднюю часть. Поэтому многие производители, как малоизвестные, так и мировые лидеры на рынке электротехники, нанесением обозначений часто пренебрегают.

Устройство выключателей различного типа

Назначение любого коммутационного прибора – включать и выключать свет при воздействии на него. Но необходимое воздействие может отличаться в зависимости от конструкции.

Клавишный

Эта конструкция знакома всем. Обычный выключатель, в одном положении контакты замкнуты и свет включен, в другом – разомкнуты и освещение выключено. Бывают в одноклавишном, двухклавишном и трехклавишном исполнении.

Как работает выключатель света в квартире

Устройство выключателя клавишного типа почти не изменилось за много лет – за декоративными пластиковыми деталями скрывается подвижная панель, управляющая контактной группой. Все это собрано на несущей конструкции.

Кнопочный

Основой такого выключателя служит кнопка. Существует два варианта такого прибора:

  1. С фиксацией. Работает подобно клавишному. При первом нажатии кнопка фиксируется в положении включено. При втором – отжимается в отключенное положение.
  2. Без фиксации. При нажатии контакты замыкаются, при отпускании – размыкаются. Могут использоваться для электрических звонков и для схем с импульсными реле.
Читайте так же:
Выключатель автоматический abb sh202l c10

Первый тип приборов обычно встраивается в светильники. Второй – монтируется на вертикальную плоскость.

Шнуровой (веревочный)

Включатель веревочного типа («дергалка») выпускается как встроенным в настенные светильники, так и в качестве самостоятельного прибора для управления освещением в комнате. Управляется он посредством шнура, за который надо тянуть.

Как работает выключатель света в квартире

Довольно сложный механизм работает по простому алгоритму – каждая манипуляция веревкой изменяет состояние контактов на противоположное:

  • чтобы включить свет, надо один раз потянуть за шнур;
  • выключить – потянуть второй раз;
  • снова включить – третий раз и так по кругу.

Такой выключатель с определенной степенью допущения можно назвать механической реализацией импульсного реле. Контактная группа в большинстве случаев работает на замыкание-размыкание.

Поворотный

Поворотные выключатели замыкают и размыкают контакты при повороте рукоятки. Это довольно неудобно, поэтому такие аппараты сейчас применяют редко и только в дизайнерских целях.

Как работает выключатель света в квартире

К этой же категории можно отнести и некоторые типы современных включателей, совмещенных с регуляторами яркости (диммерами). Для выключения рукоятку надо повернуть в сторону минимальной яркости и довернуть до фиксации. Для включения надо повернуть ручку в противоположном направлении.

Как работает выключатель света в квартире

Акустический

Акустический выключатель реагирует на звук. Встроенный микрофон улавливает звук и преобразовывает его в электрический сигнал, который потом усиливается, фильтруется, сравнивается с установленным порогом.

Как работает выключатель света в квартире

Если заданный уровень превышен, формируется команда на включение или отключение нагрузки. Такой прибор удобен, если в квартире есть человек с ограниченной подвижностью. Но помехоустойчивость таких аппаратов оставляет желать лучшего – возможны несанкционированные срабатывания от посторонних шумов.

Сенсорный

Устройство сенсорного выключателя света отличается тем, что для включения освещения достаточно дотронуться до панели не прикладывая усилия для нажатия. Главное достоинство – возможность встраивания дополнительных функций, что важно при применении в системах типа «Умный дом». В остальных случаях несет скорее эстетическую функцию для оформления помещений в стиле Хай-Тек.

Как работает выключатель света в квартире

Различие по функциональному назначению

Выключатели даже одного типа и исполнения могут выполнять различные функции. В большинстве случаев это различие определяется конструкцией контактной группы, но не всегда.

Обычный бытовой размыкатель-замыкатель электрической цепи, самый распространенный тип. В зависимости от количества клавиш управляет соответствующим числом контактных групп.

Как работает выключатель света в квартире

Выводы контактов со стороны питания обычно объединены.

Кнопка

Принцип работы выключателя с кнопкой отличается только направлением воздействия и, в некоторых случаях, отсутствием фиксации в нажатом положении.

Как работает выключатель света в квартире

Функционал контактов тот же, но устроен немного по-другому и на схеме обозначается другим символом.

Проходной

Этот тип включателей представляет собой, скорее, переключатель. Он оснащается перекидной контактной группой – в одном положении замкнута одна пара контактов, в другом – другая. Такие аппараты бывают в одноклавишном и двухклавишном исполнении.

Как работает выключатель света в квартире

На вид он может не отличаться от обычного ключа (если нет маркировки), но на тыльной стороне обычно наносится его внутренняя схема. Бывает в одиночном или двойном исполнении.

Как работает выключатель света в квартире

Используются такие аппараты в тех случаях, когда надо организовать независимое управление освещением из двух или более пунктов.

Перекрестный

У этого переключателя одна клавиша управляет двумя перекидными группами контактов, соединенными особым образом.

Как работает выключатель света в квартире

Такой аппарат используется совместно с проходными там, где надо управлять нагрузкой из трех и более мест.

Совмещенные приборы

Для повышения комфортности управления светом в квартире, офисе или на производстве созданы приборы, совмещающие несколько функций. Можно, например, приобрести:

  • поворотный выключатель с диммером;
  • проходной переключатель с диммером;
  • другие приборы.

Безграничные возможности по совмещению функций имеют аппараты на основе микроконтроллеров. Такие включатели применяют в системах «Умный дом».

Читайте так же:
Гранвэл дисковый затвор с концевым выключателем

В продаже доступно множество бытовых выключателей освещения, различающихся по исполнению, функционалу, внешнему виду. С их помощью можно организовать систему освещения от простой до управляемой со смартфона. Для этого важно понимать возможности и знать ассортимент современных коммутационных приборов.

Советы электрика

Очень интересная я считаю тема- управление освещением с двух мест .

Представьте: заходите в дом, включаете свет в коридоре, затем поднимаетесь на второй этаж и выключаете свет оттуда. То есть опускаться вниз что бы выключить свет не надо! Очень удобно, но как это сделать?

Для этого существуют специальные переключатели или правильно сказать- проходные выключатели .

Что бы это сделать- надо знать схему подключения проходного выключателя.

Сейчас я расскажу и покажу как подключить проходной выключатель и собрать его схему в распредкоробке.

Честно говоря раньше я практически не встречал на практике проходные выключатели.

Нет, конечно я знал что они есть и существуют, помню даже в школе в 8 классе на уроке физики проходили схему их подключения, но вот “вживую” видел я управление освещением с двух мест очень редко.

Сейчас люди стали все чаще применять проходные выключатели да и я сам частенько советую клиентам сделать управление освещением с двух мест особенно в частном доме считаю это чуть ли не обязательным.

Не везде конечно, но например на лестничной площадке или в длинном коридоре такое применение очень удобно.

Внешне проходные выключатели совершенно не отличаются от одноклавишных выключателей, разнит из только внутреннее устройство.

Если простой выключатель замыкает и размыкает электрическую цепь, то проходной выключатель переключает (не размыкает!) электрическую цепь с одного выхода на другой.

Всего выходных зажимов у переключателя три- один общий, второй и третий- выходы.

Внутри проходного выключателя находится перекидывающийся контакт- можете посмотреть на фото. У этого контакта два выхода и при переключении он замыкает электрическую цепь или на один выход или на второй.

Одновременно два выхода не замыкаются, так устроен проходной выключаетель .

Схема подключения проходного выключателя

Схема очень оригинальная и в принципе совершенно не сложная что бы ее запомнить. Надо только уяснить для себя несколько важных моментов и вы всегда вспомните такую схемку.

Проходной выключатель- схема подключения.

Для сборки такой схемы потребуется два проходных выключателя, распределительная коробка, соединительные провода и светильник.

На переключатели прокладываются трехжильные провода от распредкоробки. В коробку заводится провод “питания” 220 Вольт (не забываем проверить что напряжения на нем нет!) и из коробки идет провод на светильник.

Кстати при такой схеме группа освещения будет только одна. То есть лампочек может быть хоть двадцать, но все они будут загораться одновременно при включении проходного выключателя.

Что бы легче запомнить схему включения проходных выключателей уясните для себя:

На общий зажим одного переключателя подключается фазный провод питания 220V, а с общего зажима второго переключателя фаза идет уже на светильник.

Оставшиеся два выхода одного переключателя просто соединяются с двумя выходами другого.

Вот и все!

Все соединения естественно делаются в распредкоробке. Можете посмотреть схему подключения проходных выключателей на фото внизу:

Ну а кому этот вопрос очень интересен я записал процесс подключения проходных выключателей на видео, смотрите, пользуйтесь, буду рад если вам эти знания пригодятся.

Если моя информация вам пригодилась можете в знак благодарности нажать кнопки вверху статьи +1 и Tweeted . Спасибо!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector