Рынок электрооборудования для управления светом в квартире насыщен устройствами, которые активируются сенсорным датчиком. Такое выполнение исключает механический компонент, который со временем разрушается из-за трения и механических нагрузок. Дольше сохраняется привлекательный вид устройства, выполняется простая уборка, поскольку щелей и углублений нет.

Как работает устройство?

Внимание Сенсорными могут называться различные устройства, которые функционируют на основе реакции на разнородные сигналы. В сфере выключателей понятие сенсорного прибора означает устройства, которые работают с эффектом от электростатического поля. Выключение или включение освещения осуществляется в результате лёгкого прикосновения к датчику. Однако конструкция сенсорного выключателя по сравнению с классическим клавишным или диммерным прибором имеет отличия. В основе сенсорного выключателя лежит:

  1. Корпус прибора.
  2. Электронная плата.
  3. Датчик контактного типа.
  4. Защитная панель.

Сегодня можно встретить различные конфигурации таких выключателей, которые, кроме включения и выключения освещения, могут:

  • регулировать его яркость;
  • запускать вентилятор;
  • поднимать или опускать оконные жалюзи;
  • отслеживать температуру и т. п.

Более сложные и дорогие работают под дистанционным управлением, что существенно упрощает контроль над освещением и другими функциями.

Сенсорные устройства зарекомендовали себя надежно и неприхотливо в различных радиолюбительских «штучках». Они позволяют сберегать кнопки с механическими контактами и плоские клавиатуры и привносят в устройство некоторую оригинальность.

Применять сенсоры можно практически в любом электронном устройстве как прибор, коммутирующий каналы информации или какую-либо нагрузку.

Ограничение для сенсоров только одно- оно вытекает из физического объяснения работы системы. Сенсоры бесполезны в лесах, на природе и вдали от электрических коммуникаций, иногда ненадежно работают в поселках в домах с земляным полом.

Ведь сенсор улавливает наведенное в теле человека небольшое переменное напряжение 0,05…0,5 В от находящихся рядом проводов электросетей.

Если заземлить человека одновременно с касанием сенсорного контакта намеренно или случайно взяться за токопроводящую водопроводную коммуникацию, то эффекта от электрических наводок также не будет, все они уйдут «в землю». Далее рассмотрим два разных схемных решения, объединенных эффектом сенсора.

Разновидности

Чувствительный механизм может иметь дополнительные элементы, его система основывается на разнообразных принципах работы.

Стоит отметить наиболее популярные варианты:

Модификация с пультом дистанционного управления. Удобно пользоваться при включении бра, светодиодной ленты, к примеру, управлять освещением многоуровневого натяжного потолка. Все выключатели света с пультом дистанционного управления являются обладателями своего неповторимого адреса. А проще говоря, каждый радиопередатчик включается только на команды, посланные с установленного в оперативной памяти ресурса управления.

Емкостной тип действует в роли средства измерения освещения и восприимчив к нахождению объекта на определенном расстоянии. Механизм устанавливают вместо классических переключателей света. Чтобы привести его в действие, не требуется кликать клавишей. Устройство реагирует на малейшее касание. Такую установку можно смонтировать самостоятельно.

С таймером, который в заданное время выдает определенный сигнал. Минимизирует расходы электричества, выключая свет, если из квартиры все ушли. Электронная схема прибора создана и приспособлена к различным видам ламп: традиционные лампы, с парами галогена, со светодиодами, также сенсорные выключатели используют для функционирования любого оборудования, что в большей степени расширяет области использования.

Переключатель, оснащенный инфракрасным датчиком, выполняет свои функции бесконтактно. Он распознает только тепловые излучения в электромагнитном поле, которые исходят от тела при передвижении. Аналогичное название – это датчик перемещения.

Работа этого устройства основывается на действии чувствительного элемента. В приемник, снабженный накопительной линзой, электрооптическое устройство посылает тепловые потоки.

Сенсорные выключатели для светодиодных лент (диммеры), предназначенные для регулирования света. Они могут работать в совокупности с установками на питании не меньше 12 В.

Модели снабжены фотодатчиками, которые блокируют переключатель при дневном свете. Исключена вероятность срабатывания сенсорного механизма на маленькие объекты, как домашние животные.

Устройство и принцип работы

Беспроводной выключатель конструктивно состоит из двух элементов:

  • передатчик сигнала;
  • приемник.

Вместе они обеспечивают удаленное управление системой освещения.

Схема подключения беспроводного переключателя проста:

  • в выбранном месте устанавливается передатчик;
  • приемник с реле размещается в источнике света или рядом с ним;
  • на вход заводится питание с домашней электросети, на выход подключается нагрузка.

Как подключить приемник к передатчику, описывается в прилагаемой инструкции: обычно достаточно нажать на клавишу сопряжения, но в случае с «умными» гаджетами иногда требуется привязка их через интернет и приложение smart home.

Приемник

Принимающая часть представляет собой подключаемое «по воздуху» реле. Когда на приемник приходит команда, реле срабатывает и замыкает контакты, включая свет. Отключение происходит по другой соответствующей команде.

На плате имеются две группы контактов — вход и выход. Первый обычно обозначен словом Input, второй — Output. Эта подсказка дается во избежание некорректного присоединения. Сама плата по размерам не больше спичечного коробка и легко прячется в корпусе люстры или светильника.

Установка реле выполняется максимально близко от лампы или иного осветительного прибора, но обязательно в пределах «видимости» сигнала с передатчика. В то же время такие гаджеты иногда ставятся прямо в распределительную коробку, при наличии технической возможности.

Управление осуществляется с пульта, компьютера, планшета или смартфона через поддерживаемый протокол беспроводной связи.

Передатчик

Это устройство должно быть мобильным, поэтому большинство передатчиков работают на автономных источниках электропитания — батарейках и аккумуляторах, или имеют кинетические генераторы для преобразования импульса нажатия клавиш в ток.

Важный параметр — зона охвата. Она зависит от используемой технологии и конфигурация помещения. У недорогих образцов радиус действия находится в пределах 20–50 метров, а продвинутые способны «пробивать» радиус до 350 м. Но и стоят они существенно дороже, предназначаясь для больших домов и прочих помещений со значительной площадью.

В продаже встречаются предназначенные для «умных домов» модели, умеющие не просто включать-выключать свет, но и менять уровень освещенности. Для этого их оснащают специальным регулятором — диммером. Он контролирует подачу мощности на осветительный прибор, изменяя яркость ослаблением или усилением мощности. Диммеры эффективно взаимодействуют и с современными светодиодными лампами, и с классическими накаливания.

Где применяются

Беспроводные выключатели находят применение везде, где необходимо поставить новое или перенести старое переключающее устройство, но в силу каких-то обстоятельств обойтись классическими проводными вариантами невозможно.

В сложных ситуациях возможна установка такого гаджета не только на стене, но и, например, внутри полки шкафа, на зеркале и так далее. На функциональность это не влияет — прибор продолжит функционировать в штатном режиме. Это поможет сэкономить пространство и не тревожиться за эстетическую сторону, если, например, купленный аксессуар окажется не соответствующим общему стилю помещения. Его можно просто спрятать.

Пригодятся дистанционный выключатель света и в случае огрехов с прокладкой проводки. Теперь не придется перекладывать все заново, достаточно разместить в удобном месте действующую «по воздуху» модель, и проблема будет решена.

Рассматриваемый класс аксессуаров набирает популярность в области деревянного строительства. Проводка в деревянном доме требует особых противопожарных мер, а беспроводные приборы помогают сократить количество потенциально опасных кабелей. Кроме того, в случае с открытой проводкой последняя более уязвима к повреждениям, а модули беспроводного типа в значительной степени устраняют вероятность обрывов, замыканий и прочих неприятностей. Хотя остающиеся проводными коммуникации по-прежнему нуждаются в мерах защиты.

Настоящим спасением станет «воздушный» выключатель в домах со множеством комнат или разделенных на локации помещениях с отдельными типами освещения. Не понадобится ставить множество отдельных устройств — достаточно обойтись одним-двумя (например, многоклавишными) и связать их с нужными осветительными приборами, после чего активировать нужные сегменты по мере надобности.

Еще один вариант использования беспроводных выключателей света — отремонтированные помещения. Когда ремонт закончен, а на стены нанесено финальное покрытие (будь то ламинат, обои, краска или что-то еще), добавить к обстановке какие-то функциональные компоненты электропроводки бывает затруднительно. В том числе и выключатель — это требует демонтажа отделки, штробления и прочих манипуляций. Беспроводной переключатель решает эту проблему — его достаточно лишь разместить в нужном месте с минимум затрат времени и сил, и без вреда новому интерьеру.

То же касается и помещений с исторической ценностью, где нельзя проводить масштабных вмешательств и изменений в обстановку. Дистанционные выключатели без труда «маскируются» в мебель и предметы, и обеспечивают комфортное управление уровнем освещения.

Не обойтись без современной системы управления освещением и в крупных коммерческих помещениях, конференц-залах и прочих местах с большими площадями. Она даст возможность включать свет на всей территории с одного устройства, в том числе и находясь за пределами здания. Эта же система позволяет и отслеживать свой статус, а самые продвинутые образцы даже имеют функцию подсчета затраченных киловатт.

Преимущества и недостатки

Выключатель света с дистанционным управлением — это удобно, современно и практично. Преимущества данного класса устройств:

  • простая установка. Нет нужды демонтировать отделку, делать штробление и тянуть дополнительную проводку;
  • централизованный контроль над всеми источниками света в пределах досягаемости с одного выключателя, пульта или компьютера/телефона/планшета;
  • возможность дистанционного управления, в том числе из-за пределов комнаты/здания;
  • высокая эксплуатационная безопасность. Все приборы потребляют минимальный ток и не опасны даже в случае некорректного использования или поломки;
  • для самых многофункциональных моделей — дополнительные возможности: работа по расписанию и триггерам, удаленный доступ, интеграция в «умный дом».

Но есть и недостатки:

  • гаджеты на батарейках нуждаются в регулярной их замене;
  • если используется схема подсоединения по Wi-Fi, канал весьма чувствителен к качеству связи. Слабый сигнал или высокий уровень помех (например, забитый эфир со множеством Wi-Fi гаджетов) способен серьезно затруднить работу устройства и вызвать многочисленные «глюки», вплоть до полной неработоспособности.

Тонкости выбора

Выбирая устройство, следует учитывать некоторые важные характеристики. Среди них:

  • тип лампочек, которыми способен управлять прибор;
  • габариты;
  • внешний вид устройства (цвет корпуса, материал, форма, для механических — число клавиш/кнопок);
  • рабочее напряжение;
  • технология беспроводной связи;
  • количество каналов сопряжения;
  • радиус покрытия сигнала, возможность работы через ретрансляторы;
  • максимальная эксплуатационная нагрузка;
  • номинальный ток;
  • рабочие частоты;
  • наличие/отсутствие шифрования;
  • способ питания;
  • тип управления (кнопки, ПДУ, сенсор, все перечисленное);
  • возможность дистанционного контроля со смартфона, планшета или персонального компьютера;
  • если планируется интеграция в «умный дом» — наличие такой функции и поддерживаемые интеллектуальные системы;
  • заявленный разработчиком срок работы от батареи;
  • способ крепления;
  • цена.

Как видно, подбором беспроводного переключателя желательно заняться уже на этапе проектирования помещения, чтобы купить максимально подходящий под конкретные условия образец. Но если гаджет покупается в уже готовый и отделанный дом, комнату, коммерческую недвижимость, на первое место выходит экономичность, компактность, многофункциональность и незаметность (или подходящий под интерьеры дизайн).

Кроме того, важно наличие заводской гарантии и сервисных центров производителя. С ними будет легче починить или заменить неисправный прибор.

Определяем оптимальную модель

Чтобы наслаждаться всеми достоинствами оборудования, необходимо правильно выбрать сенсорную модель выключателя. При покупке следует учесть следующие критерии:

  • Число точек освещения, которые будут подключены к устройству.
  • Допустимость управления яркости освещения. Есть модели, где сила тока обусловливается местом воздействия на сенсорную панель.
  • В проходных моделях встроенный таймер отключает свет по истечению установленного времени. Эти приборы монтируют в коридорах общего пользования. Как только все перемещения по обозреваемой площади прекращаются, таймер срабатывает на отключение. Что позволяет значительно снизить затраты электроэнергии.
  • Модели, управляемые пультом ДУ. Функция, рекомендуемая для помещений с большой площадью.

Принять правильное решение можно, если учесть все параметры.

Детали сенсорного выключателя

Все резисторы типа МЛТ или С2-33. Транзистор VT1 — КП501 с любой буквой, или же возможно применить КП7131А9. Стабилитрон VD1 имеющий напряжение стабилизации 6…12В можно заменить на Д814А, КС 175А, Д808. Оксидный конденсатор С1 — К50-24, К50-29. Выпрямительные диоды VD2- VD5 с обратным напряжением не менее 300В заменимы диодами Д112-16, КД226В. Электролампа накаливания HL1 рассчитана на напряжение 220В. Транзистора VT2 возможно заменить на КТ815Б — КТ815Г, КТ940Б — КТ940Г, КТ630А — КТ630В.

Сенсорный выключатель собирают на печатной плате и устанавливают в подходящем по размеру корпусе из пластика. При пайке элементов нужно добиться, чтобы выводы радиодеталей были короткими (для ослабления воздействия помех).

Если возникнет необходимость изменить чувствительность сенсора, то это можно сделать путем подбора необходимого сопротивления R2. Сенсор можно изготовить из любого металла диаметром не менее 3 см.

Данный сенсорный выключатель света обеспечивает включение и выключение источника освещения имеющего мощность не более 60Вт. При большей мощности, тиристор необходимо разместить на радиаторе.

Источник: «Электронные самоделки», Кашкаров А.П.

Сенсорный выключатель света своими руками: схема

Схема сенсорного выключателя RGB-LIGHT SLAYDER
Пульт для выключателя необходим с протоколом NEC. По сути в PIC12F629 несколько модифицированная программа «IR конструктора».
Схема распайки светодиодов
На панели выключателя расположены 6 сенсоров и 12 светодиодов для индикации режимов. В дежурном режиме 4 светодиода по углам выключателя обозначают его габариты и местонахождения. При касании к сенсорам и управления с пульта светодиоды откликаются небольшой анимацией и собственно показывают установленный уровень яркости.
Среди главных достоинств сенсорных выключателей:

  • срабатывают сразу;
  • не требуется усилий;
  • бесшумные;
  • множество моделей в подходящем дизайне под разные стили интерьера;
  • безопасность за счёт гальванической развязки схемы;
  • абсолютная герметичность корпуса, поэтому даже мокрые руки не будут становиться мерой предосторожности, не повредят внутреннюю начинку прибора;
  • в схеме — только электронные элементы, которые в результате механического воздействия сломать невозможно;
  • может подключаться несколько каналов одновременно, предусмотрена возможность совмещения с дистанционным управлением;
  • можно собрать самостоятельно.

У таких приборов существенных недостатков нет. Не устраивает обычно только их высокая цена по сравнению с классическими аналогами.

Как установить и подключить?

Иностранные приборы содержат маркировку «L-load» и «L-in», что обозначает тип контактов – вход под нагрузку, выход на светильники или другие приборы. Часто надпись содержится на терминале сопряжения устройств «СОМ». Совет Даже при полной ясности обозначений лучше внимательно изучить паспорт выключателя, чтобы его не испортить неумелым монтажом. Провод фазы должен подключаться к клемме входа «L-in», а отходящий к светильнику проводник должен вставляться в клемму «L-load», что будет снимать напряжение с линии. Такие выключатели могут подключаться сразу к нескольким видам нагрузок, которые не зависят друг от друга, что существенно увеличивает число терминалов на выключателе. Эти отверстия получают аналогичную маркировку выхода, но с перечислением порядкового номера. Монтируются выключатели в типовом подрозетнике с винтовым креплением шасси рабочего механизма. Если в вашем доме установлены не только сенсорные выключатели, то предлагаем ознакомиться и с другими статьями, в которых вы найдете подробную информацию об установке, ремонте и замене таких видов этих приборов — проходные и перекрестные, с подсветкой, инфракрасные, клавишные, хлопковые, акустические и светодиодные.

Схемы и советы по подключению своими руками устройства на 220 В

Многие задумываются о сборке такого выключателя из-за высокой цены фабричного изделия. У радиолюбителей особых проблем с конструированием и установкой не возникает, причём даже у новичков. Главное — использовать рабочую надёжную схему, подготовить материалы и инструменты для сборки.

Коммутатор на триггере

Многие заводские приборы обладают сложными, часто малопонятными для обычного человека схемами. Сконструировать такой прибор будет сложно даже умелому радиоэлектронщику, что говорить об обычном экономисте или менеджере среднего звена? Поэтому для сборки используются более простые варианты, например, на триггере. Если прибор аналогичной схемы в магазине можно купить за 1,5 тыс. руб., то на комплектующие к нему уйдёт не более 300–350 руб., что существенно дешевле. Важно Главный элемент схемы – K561TM2 микросхема, которую радиолюбители очень часто применяют. Эта деталь — триггер, который при получении управляющего сигнала будет менять своё состояние. Поэтому подобное явление лучше всего подходит для реализации опции коммутатора. К входной цепи подключается полевой транзистор, изолирующий выход от входа, он обладает хорошей чувствительностью. На входе этого транзистора устанавливается пластинка из металла, которая будет выступать элементом сенсора, подключается через высокоомный резистор. Схема предусматривает безопасность эксплуатации прибора. На выходе устанавливается связка «тиристор (коммутатор) — биполярный транзистор (для считывания сигнала от микросхемы)». В тиристорную цепь будет подключаться прибор освещения. Принцип работы схемы:

  1. К пластине прикасаются.
  2. На вход поступает электрический сигнал.
  3. Триггер переключается полевым транзистором.
  4. Сигнал умножается, передаётся для открытия тиристора.
  5. Лампа, входящая в цепь тиристора, включается.

Повторное прикосновение повторяет всю цепочку операций в приборе, но в результате касания цепь будет размыкаться. Это ведёт к отключению светильника. Нельзя применять устройство для цепи с мощностью светильников более 60 Вт.

На основе инфракрасного датчика

Другая схема, по которой можно собрать сенсорный выключатель своими руками, монтируется на базе ИК датчика. Все компоненты для сборки недорогие. Элементами схемы должны быть:

  • реле;
  • фотоприемник;
  • ИК светодиод;
  • обычный светодиод.

Нужны две микросхемы:

  • DD1 – в качестве генератора сигналов;
  • DD2 – в роли системного счётчика.

Пара «фотоприемник — ИК-датчик» срабатывает в случае появления в области действия инфракрасного светодиода руки человека. Реле включается управляющим сигналом, который передаётся транзистором, что приводит к загоранию светильника цепи. Примерно через минут 20, если нет повторного появления в области реагирования ИК-датчика, реле отключится из-за отсчитывания счётчиком определённого числа импульсов от обычного светодиода. Это приведёт к отключению лампы. Внимание Для определённого промежутка времени ожидания прибора необходимо подобрать деталь соответствующих параметров. О сенсорном выключателе на взмах руки на основе инфракрасного (IR) датчика вы можете прочитать в отдельной статье.

На транзисторах и реле

Это простая схема для начинающего радиолюбителя. Тип реле для неё подходит почти любой с коммутацией нагрузок в сети 200 Вт и областью рабочего напряжения от 6 до 12 В. В качестве сенсорного элемента изготавливается из фольгированного гетинакса небольшой квадрат или круг. Транзисторы с разной маркировкой, чаще — КТ315. Схему можно рассматривать, как усилитель сигнала. После прикосновения к сенсору, который подсоединяется к транзистору, будет открываться переход эмиттер-коллектор благодаря нужному по величине потенциалу. Тогда будет открыт другой переход, который на катушку реле подаст напряжение. Срабатывание прибора возникает после замыкания контактной группы. Это всё приводит к зажиганию лампы.

Сенсорный модуль на К1564ТЛ2

На рисунке 3 показана схема простого сенсора на микросхеме К1564ТЛ2 с передаточной характеристикой триггеров Шмитта. Касание сенсоров Е1 и Е2 вызывает устойчивое состояние соответственно высокого (лог. 1) и низкого (лог. 0) логического уровня на выходе элемента D1.1 (вывод 2).

Рис. 3. Принципиальная схема простого сенсора на микросхеме К1564ТЛ2.

При замыкании токопроводящим предметом (например, пальцем) сенсора подается лог. 0 на один из входов триггера. При одновременном замыкании обоих сенсоров система остается в первоначальном состоянии.

Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов — Радиолюбителям схемы, 2008.

Как сделать простейшую схему?

Чаще всего самые простые схемы — обычные каскадные усилители для синусоидального сигнала от пальца человека. После срабатывания в этом каскаде первого транзистора выполняется усиление вторым и т. д. На последний элемент подаётся достаточно сильный импульс, который замыкает цепь со светильником. При таком поочерёдном усилении напряжение сигнала достигает 6 В, что может управлять реле или даже полевыми ключами. Главное достоинством схемы — отсутствие реакции на другие предметы, кроме биологических (пальца человека).

Полезные советы для радиолюбителей

При сборке сенсорных выключателей применяется паяльник, желательно микро для работы с микросхемами. Чтобы на нём не подгорало жало, нужно сделать одну хитрую процедуру:

  1. взять поровну минеральную краску и силикатный клей;
  2. приготовить однородную смесь;
  3. покрыть жало тонким слоем состава, хорошо высушить.

Для зачистки проводников на печатных платах:

  1. ватный тампон покрывается несколькими каплями соляной кислоты;
  2. фольга натирается таким тампоном — тогда металл не затрагивается, но окись быстро устраняется;
  3. в горячей проточной воде споласкивается обработанная плата;
  4. повторно споласкивается плата, но уже в холодной проточной воде.

Если нужно просверливать отверстия для выводов деталей, то это делают после очистки платы. Совет Кислота — очень активное химическое вещество. Работать с ней нужно аккуратно, осторожно. Сенсорные выключатели популярны из-за удобной эксплуатации, долговечны, надёжны, просто чистятся. Но самая дешёвая единица обойдётся примерно в 1,5-2 тыс. руб. Спаять самостоятельно можно всего за 300–350 руб., что посильно даже для каждой комнаты в квартире.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *