Kako sastaviti senzorski prekidač vlastitim rukama: opis uređaja i shema sastavljanja

Elektroničke tehnologije obuhvaćaju širok spektar kućanske sfere. Ograničenja gotovo da nema. Čak i najjednostavnije funkcije prekidača žarulja kućanskog svjetiljke sada sve češće obavljaju dodirni uređaji, a ne tehnološki zastarjeli – ručni.

Elektronički uređaji u pravilu spadaju u kategoriju složenih konstrukcija. U međuvremenu, kako praksa pokazuje, izraditi dodirni prekidač vlastitim rukama nije nimalo teško. Minimalno iskustvo konstruiranja elektroničkih uređaja za to je sasvim dovoljno.

Predlažemo da se upoznate s uređajem, funkcionalnim mogućnostima i pravilima povezivanja takvog komutatora. Za ljubitelje samogradnje pripremili smo tri radne sheme sastavljanja inteligentnog uređaja koje možete realizirati u kućnim uvjetima.

Konstrukcija dodirnog prekidača

Pojam 'dodirni' nosi prilično široku definiciju. U suštini, pod njim treba smatrati čitavu grupu senzora koji su sposobni reagirati na različite signale.

Međutim, što se tiče prekidača – uređaja obdarenih funkcionalnošću komutatora, dodirni efekt se najčešće promatra kao efekt dobiven od energetike elektrostatskog polja.

Otprilike takvu treba promatrati konstrukciju prekidača svjetla stvorenu na temelju mehanizma senzora. Lagani dodir vrhom prsta na površinu prednje ploče uključuje osvjetljenje u kući.

Običnom korisniku dovoljno je dotaknuti prstima takvo kontaktno polje i kao odgovor će se dobiti isti rezultat komutacije kakav daje standardni uobičajeni tipkasti uređaj.

U međuvremenu, unutarnje ustrojstvo dodirne opreme bitno se razlikuje od jednostavnog ručnog prekidača.

Obično se takva konstrukcija gradi na temelju četiri radne jedinice:

• zaštitna ploča;
• kontaktni senzor-dodirnik;
• elektronička ploča;
• kućište uređaja.

Raznolikost uređaja na bazi senzora je opsežna. Proizvode se modeli s funkcijama običnih prekidača. I postoje naprednije izvedbe – s regulatorima svjetline, praćenjem temperature okoline, podizanjem roleta na prozorima i drugim.

Konstrukcijski izgled senzorskog prekidača: 1 – zaštitna ploča od kaljenog stakla; 2 – ploča za smještaj senzorskih elemenata; 3 – tekstolitna ploča s razvedenom shemom elektronike uređaja; 4 – kućište (šasija) prekidača (+)

Osim što se sve ove vrste prekidača upravljaju laganim dodirom, postoje i prekidači s daljinskim upravljanjem. To jest, korisnik može isključiti svjetiljku ili smanjiti svjetlinu svjetiljke uređaja bez nepotrebnog kretanja od mjesta odmora do prekidača.

Opcije i mogućnosti uređaja

Posebno razmatranje zasigurno zaslužuju prekidači s timerom.

Ovdje su prisutne tradicionalne karakteristike, kao što su:

• bešumnost rada;
• zanimljiv dizajn;
• sigurna uporaba.

Osim svega toga, dodaje se još jedna korisna funkcija – ugrađeni timer. Pomoću njega korisnik dobiva mogućnost programskog upravljanja prekidačem. Na primjer, zadavanje vremena uključivanja i isključivanja u određenom vremenskom rasponu.

Jedinstvena inačica razvoja prekidača s ugrađenom funkcionalnošću timera. Pomoću takvih uređaja otvaraju se mogućnosti upravljanja rasvjetom u strogo zadano vrijeme. Ušteda električne energije je očita.

U pravilu, takvi uređaji imaju ne samo timer, već i dodatak druge vrste – na primjer, akustički senzor.

U ovoj inačici uređaj radi kao kontroler pokreta ili buke. Dovoljno je dati glas ili pljesnuti rukama i svjetiljke u stanu zasvijetlit će jakim svjetlom.

Inače, za slučaj prevelike svjetline postoji još jedna funkcionalnost – regulacija svjetline (dimmer). Prekidači senzorskog tipa opremljeni dimmerom omogućuju upravljanje intenzitetom svjetla.

Modifikacija senzorskih uređaja – akustički prekidač. Djeluje po nešto drugačijoj metodi, ali je također uređaj koji podržava tehnologije korištenja senzora. U ovom slučaju, senzorski element je osjetljivi mikrofon.

Istina, postoji jedna nijansa za takve razvoje. Dimmeri u pravilu ne podržavaju korištenje fluorescentnih i LED žarulja u svjetiljkama. No otklanjanje tog nedostatka vjerojatno je pitanje vremena.

Više o vrstama “pametnih” prekidača svjetla pročitajte u ovom članku.

Pravila povezivanja uređaja

Tehnologija montaže takvih uređaja, unatoč savršenstvu konstrukcija, ostala je tradicionalna, kao što je predviđeno za standardne prekidače svjetla.

Obično se na stražnjoj strani kućišta proizvoda nalaze dva terminalna kontakta – ulazni i za opterećenje. Na uređajima strane proizvodnje označavaju se oznakama «L-in» i «L-load».

Tehnika spajanja uređaja malo se razlikuje od standarda. Glavne radne stezaljke: L1 (Load) – linija za spajanje naponske faze; L (In) – linija za izlaz napona pod opterećenjem; COM – terminal za povezivanje uređaja (+).

Ove oznake trebale bi biti razumljive čak i neiskusnom korisniku. No u svakom slučaju preporučuje se konzultirati tehnički list uređaja prije njegove instalacije. Komutacija u shemi uređaja odvija se faznom linijom.

To jest, na ulaz «L-in» dovodi se faza – spaja se fazni vodič. A s linije «L-load» uzima se napon za opterećenje – posebno za žarulju svjetiljke.

U međuvremenu, konstrukcije senzorskih prekidača mogu predviđati spajanje više neovisnih opterećenja. Na takvim uređajima povećava se broj terminala za spajanje.

Dodatno, uz terminal ulaznog napona «L-in» postoje dva ili čak tri otvora za opterećenje «L-load». Obično se označavaju otprilike ovako: «L1-load», «L2-load» itd.

Potpuni raspored prekidača: 1 – terminal izlaza opterećenja; 2 – zaštitna ploča; 3 – opružni mehanizam za pričvršćivanje vodiča; 4 – podaci o proizvođaču; 5 – vatrootporno kućište; 6 – sučelje dvostrukog nadzora; 7 – otvor za vijak (+).

Montaža senzorskih sklopki također se zapravo ne razlikuje od standardne varijante. Konstrukcija prekidača izrađena je za smještaj u tradicionalnim podlošcima. Pričvršćivanje šasije radnog mehanizma uređaja obično se izvodi vijcima.

Prekidač na senzorima vlastitim rukama

Nabaviti senzorski prekidač za kućnu upotrebu, naravno, nije problem. Međutim, cijena ovih, na neki način inteligentnih, uređaja počinje od 15-20 €. I to je cijena ne najsavršenijih konstrukcija. Stoga se logično postavlja pitanje – može li se napraviti senzorska komutacija svjetla vlastitim rukama?

Za ljude koji su barem malo upoznati s teorijom elektrotehnike, izrada prekidača pomoću senzora je sasvim izvediv posao. Postoji mnoštvo shematskih rješenja za to.

Shema dodirnog komutatora na okidaču

Mnoge sheme izrade uređaja sličnog djelovanja su jednostavne i razumljive. Razmotrimo jedno od brojnih rješenja koje se može realizirati vlastitim rukama za primjenu u kućnim uvjetima.

Ovakva konstrukcija prekidača s dva senzora na tržištu se procjenjuje na 16 € po komadu. Ako imate vještina, slično se uvijek može izraditi vlastitim rukama. Pritom su troškovi za sastavne dijelove otprilike pet puta niži.

Široko rasprostranjeni u radioamaterskoj praksi integrirani krug serije K561TM2 glavna je karika senzorskog prekidača koji se izrađuje vlastitim rukama.

Integrirani krug K561TM je flip-flop čije se stanje može mijenjati dovođenjem upravljačkog signala na njegov ulaz. Ovo se svojstvo uspješno koristi za realizaciju funkcije sklopke.

Ulazni krug izgrađen je uz dodatak tranzistora s efektom polja V11, koji osigurava visoku osjetljivost ulaza i dodatno dobro izolira ulaz od izlaza.

Element senzora E1 sheme izrađuje se u obliku metalne pločice i spaja na ulaz tranzistora s efektom polja preko otpornika velikog otpora. Time se jamči sigurnost uređaja za korisnika u pogledu mogućeg strujnog udara.

Shema uređaja za sastavljanje vlastitim rukama. Samo jedan integrirani krug, par tranzistora i jedan tiristor potrebni su za sastavljanje potpunog senzorskog prekidača. Uređaj radi ništa lošije od industrijskog (+).

Izlazni dio sheme izgrađen je na vezi bipolarnog tranzistora VT2 – strujnog tiristora VS1. Tranzistorom se pojačava signal koji dolazi iz integriranog kruga, a tiristor obavlja ulogu sklopke. U krug tiristora uključuje se rasvjetni uređaj kojim se treba upravljati.

Shema radi ovako:

1. Korisnik dodiruje metalnu pločicu (senzor).
2. Statički elektricitet dolazi na ulaz VT.
3. Tranzistor s efektom polja prebacuje flip-flop.
4. Izlazni signal flip-flopa pojačava se VT2 i otvara tiristor.
5. Lampa u krugu tiristora se pali.

Ako korisnik ponovno dotakne senzor, sve se operacije ponavljaju, ali s obrnutim prebacivanjem načina rada. Sve je jednostavno i učinkovito.

Takvo se shematsko rješenje smije koristiti za upravljanje svjetiljkama gdje ukupna snaga žarulja sa žarnom niti ne prelazi 60 W.

Ako je potrebno sklopiti snažnije rasvjetne uređaje, tiristor se može nadopuniti velikim hladnjakom. Metal za senzor preporučuje se koristiti iz serije materijala koji dobro provode struju. Optimalna opcija je posrebrena bakar.

Shema na temelju infracrvenog senzora

Dostupna je za samostalno sastavljanje shema sklopke svjetla, gdje se kao senzor koristi IC senzor. Ovdje se također koriste dostupne i jeftine elektroničke komponente.

Po stupnju složenosti izvedbe ova je varijanta namijenjena elektroničarima koji tek započinju svoju karijeru.

Još jedno shematsko rješenje za uređaj senzorskog prekidača. Također ima minimum elektroničkih komponenti, ali zahtijeva pažljivo podešavanje kako bi se osigurala kvaliteta rada. Ovdje je potrebno iskustvo elektroničara (+)

Osnovnu elektroniku u ovom rješenju čine dva integrirana kruga i sljedeći elementi:

• obična LED dioda — HL1;
• infracrvena LED dioda — HL2;
• fotodetektor — U1;
• relej — K1.

Na temelju invertirajućeg integriranog kruga DD1 izgrađen je generator impulsa, a na temelju integriranog kruga DD2 funkcionira sistemski brojač.

U određenim okolnostima, na primjer, kada se u području djelovanja infracrvene LED diode pojavi biološki objekt, aktivira se par IC LED dioda i fotodetektor. Na tranzistoru VT1 pojavljuje se upravljački signal koji uključuje relej K1. Svjetiljka u krugu K1 upali se.

Ako se ne primijeti kretanje objekata u području djelovanja infracrvenog senzora, nakon 20 minuta mirovanja brojaće izbrojati dovoljan broj impulsa od trepćuće LED diode HL1 za isključivanje releja. Svjetiljka će se isključiti. Vrijeme čekanja (u ovom slučaju 20 minuta) određuje se odabirom elemenata sklopa.

Najjednostavnija shema na tranzistorima i releju

Maksimalno pojednostavljeno rješenje – shema za samostalnu izradu senzorskog uređaja, koja je prikazana u nastavku.

Shema svedena na minimum za izradu senzorskog prekidača vlastitim rukama. Ipak, uz precizan odabir radioelemenata, osigurava se prilično učinkovit i pouzdan rad uređaja.

Ovdje je dopušteno koristiti gotovo bilo koju vrstu releja. Glavni kriterij je raspon radnog napona 6-12 volti i sposobnost preklapanja opterećenja u mreži od 220 volti.

Senzorski element izrađuje se izrezivanjem iz lima foliranog getinaksa. Tranzistori se mogu koristiti bilo koje serije, sličnih parametara kao navedeni, na primjer, uobičajeni KT315.

U suštini, ova jednostavna shema predstavlja obično pojačalo signala. Dodirom površine senzora na bazi tranzistora VT1 pojavljuje se potencijal dovoljan za otvaranje spoja emiter-kolektor.

Zatim se otvara spoj VT2 i napon napajanja dovodi se na zavojnicu releja K1. Ovaj uređaj se aktivira, njegova kontaktna grupa se zatvara, što dovodi do uključivanja svjetiljke.

Ako nemate želje eksperimentirati i samostalno sastavljati uređaj, možete kupiti gotov prekidač i samostalno ga instalirati. Sve potrebne informacije o odabiru i povezivanju senzorskog prekidača navedene su ovdje.

Zaključci i koristan video na temu

Ovaj pregled omogućuje bolje upoznavanje sa svjetlosnim prekidačima koji brzo postaju popularni u društvu.

Senzorski prekidači, označeni robnom markom Livolo – kakve su to konstrukcije i koliko su privlačni krajnjem korisniku. Video vodič za prekidače novog tipa pomoći će da dobijete odgovore na pitanja:

Završavajući temu senzorskih prekidača, valja istaknuti aktivni razvoj u području razvoja i proizvodnje sklopki za kućansku i industrijsku uporabu.

Prekidači za svjetlo, naizgled najjednostavnije konstrukcije, toliko su usavršeni da se svjetlom sada može upravljati glasovnom kodnom frazom te pritom dobivati potpune informacije o stanju atmosfere unutar prostorije.

Imate li što dodati ili imate pitanja o sastavljanju senzorskog prekidača? Možete ostavljati komentare na objavu, sudjelovati u raspravama i dijeliti vlastito iskustvo s korištenjem takvih uređaja. Obrazac za kontakt nalazi se u donjem bloku.