Как работает датчик света?

Содержание:

Принцип работы
Датчик дождя
Принцип работы
Преимущества и недостатки датчиков света
Назначение инфракрасного датчика движения
Как устанавливается датчик движения
Схемы датчиков освещения.
Можно ли установить своими руками
Описание датчика света

Принцип работы

Работа датчика света основана на способности некоторых элементов изменять свое сопротивление при воздействии света. Светочувствительные элементы, используемые в качестве датчиков освещения, можно разделить на 2 вида:

фотодиоды. При попадании световых лучей на чувствительную область на выводах фотодиода изменяется сопротивление, что позволяет определять уровень освещенности;
фототранзистор – оптоэлектронный полупроводник, предназначение которого не отличается от обычного транзистора. Напомним, что транзистор, как и реле, используется в качестве электронного ключа со слаботочным управлением силовыми выводами. В транзисторе ток между коллектором и эмиттером протекает лишь при подаче тока на вывод базы. В фототранзисторе вывод базы доступен световому излучению. Попадание лучей на чувствительный элемент генерирует ток на выводе базы, что позволяет использовать фототранзистор в качестве исполнительного устройства для автоматического включения потребителей.

Особенности применение в автомобиле

Датчик света в автомобиле используется не только для удобства водителя, но и для повышения уровня безопасности дорожного движения. В дневное время суток водителю больше нет необходимости отвлекаться на включение фар при въезде в туннели либо затемненные участки дороги. Фоточувствительный транзистор управляет освещением в автоматическом режиме. При этом функция ручного включения и выключения сохраняется.

Если в дневное время с работой датчика все понятно, то как быть ночью при движении встречных авто и проезде фонарей дорожного освещения? Ведь датчик, среагировав на появление света, не должен выключить фары автомобиля. Именно поэтому узкого диапазона реакции на свет недостаточно. Вектор чувствительности к световым лучам расположен в двух направлениях: фронтальном и вертикальном. Это позволяет точно оценивать уровень освещения. В некоторых автомобилях чувствительный элемент направлен в салон, что также позволяет нивелировать влияние переменных факторов.

Датчик освещения в автомобиле часто совмещен с датчиком дождя и располагается вверху лобового стекла. Также может быть установлен перед ветровым стеклом по центру торпеду.

Дополнительные функции

При этом использование умного датчика света позволяет реализовать не только автоматическое включение/выключение ближнего света, но и адаптацию осветительных приборов под изменяющиеся условия. Ярким примером таких возможностей является управление дальним светом. Для предотвращения ослепления водителей, при регистрации свечения фар встречного авто датчик автоматически выключит дальний свет. В некоторых типах систем можно настроить включение габаритных огней и ближнего света фар в зависимости от степени освещенности. Габариты будут автоматически включаться даже в дневное время, но в пасмурную погоду.

Недостатки

Причислить минусы автоматизированного управления светом фар к недостаткам самой системы было бы неправильно. Все они связаны с особенностью работы человеческого сознания. После привыкания к работе датчика света водители, пересаживаясь на автомобили без электронного помощника, могут забыть вовремя включить фары. Опасность в таком случае не столько в получении штрафа, сколько в повышении риска возникновения ДТП. Подобная ситуация может случиться, если вовремя не заметить поломку датчика. Проверить работоспособность светочувствительного элемента можно даже в дневное время. Для этого достаточно перевести включатель света в положение Auto, а затем накрыть место датчика ветошью, сымитировав тем самым наступление сумерек.

Датчик дождя

— сухое ветровое стекло;б— мокрое ветровое стекло.1— светодиод-передатчик;2— призма;3— фотодиод-приемник;4— капля воды.

Определяет наличие капель воды на ветровом стекле посредством оптоэлектронного метода измерений. Чувствительный элемент датчика состоит из одного или нескольких светодиодов (передатчик), призмы и фотодиода (приемник).

Испускаемые светодиодом инфракрасные лучи попадают через призму на ветровое стекло, отражаются от наружной поверхности и поступают на чувствительный фотодиод. От сухого и чистого стекла луч отражается практически полностью, а потому сигнал на фотодиоде имеет большую величину . При попадании на стекло капель воды лучи света преломляются, а потому лишь малая их часть попадает на приемник сигнала. Чем сильнее дождь, тем меньше лучей попадает на фотодиод.

Электронный блок непрерывно определяет количество воды на стекле и корректирует частоту взмахов и скорость работы дворников. Система даже умеет оценивать, грязное ли стекло: если после одного двойного хода дворников прозрачность не восстановилась, автоматически включается стеклоомыватель.

Принцип работы

фотодиоды. При попадании световых лучей на чувствительную область на выводах фотодиода изменяется сопротивление, что позволяет определять уровень освещенности;
фототранзистор – оптоэлектронный полупроводник, предназначение которого не отличается от обычного транзистора. Напомним, что транзистор, как и реле, используется в качестве электронного ключа со слаботочным управлением силовыми выводами. В транзисторе ток между коллектором и эмиттером протекает лишь при подаче тока на вывод базы. В фототранзисторе вывод базы доступен световому излучению. Попадание лучей на чувствительный элемент генерирует ток на выводе базы, что позволяет использовать фототранзистор в качестве исполнительного устройства для автоматического включения потребителей.

Особенности применение в автомобиле

Даже в простейшем датчике света можно настроить чувствительность с помощью подстроечного резистора. Водитель на свое усмотрение может настроить уровень чувствительности, при котором автоматически будут включаться фары на границе дневного и сумеречного времени суток.

Поделиться “Как работает датчик света на автомобиле (датчик освещенности)”

Преимущества и недостатки датчиков света

По большому счёту, у датчиков света достоинство всего одно, но очень важное: они позволяют водителю полностью сосредоточиться на дорожной обстановке и не отвлекаться на щёлканье переключателями. В сложных условиях плохой видимости это чрезвычайно важный плюс, благодаря которому датчики, возможно, уже спасли не одну жизнь

Что касается минусов, то к ним можно отнести разве что пресловутый человеческий фактор. Привыкнув к вождению с датчиками света, человек забывает переключать фары и включать габариты, если приходится садиться за руль обычной машины. Кроме того, выход электронного устройства из строя может некоторое время оставаться незамеченным, и водитель какое-то время движется по дороге с выключенными огнями. Однако очевидные преимущества «умного» устройства позволяют пренебречь перечисленными недостатками. В целом же наличие датчиков света делает вождение гораздо более безопасным и приятным.

Назначение инфракрасного датчика движения

Основные задачи инфракрасных датчиков — это:

Экономия электроэнергии. Свет будет гореть только в том случае, если это на самом деле нужно.
Эффект присутствия. При установке датчика на улице перед воротами на участке, в подъезде, на окнах нижних этажей во время его срабатывания появляется чувство, будто кто-то есть дома. Это, с одной стороны, вызывает ощущение комфорта, а с другой, отпугивает грабителей и бандитов.

Несмотря на всю его полезность, случается так, что людям этот датчик освещенности для включения света действует на нервы. Его способность успокаивать и заботиться о невыключенном освещении нравится далеко не всем.

Часто можно услышать: «Что он там щелкает?», «Мне что теперь все время нужно двигаться, чтоб свет был включен?», «А если я не хочу, чтоб он был включен?»

Ответ на все эти вопросы один, и он достаточно прост: при установке датчика необходимо лишь применить несколько дополнительных выключателей, которые идеально подойдут под требования жильцов и создадут возможность комфортной эксплуатации системы.

Сама схема подключения датчика для включения света будет описана немного ниже в этой статье.

Как устанавливается датчик движения

Использование датчика движения для активизации освещения в момент приближения к светильнику существенно повышает уровень комфорта в доме/офисе/квартире.

Миниатюрный прибор руководит за вас системой, позволяя не заботиться о таких мелочах.

Сокращается расход электроэнергии, да и установить его запросто можно своими руками. Экономным со всех сторон устройством стоит обзавестись. Согласны? Мы расскажем, как подключить датчик движения к лампочке. В представленной нами статье приведены технологические правила и схемы, доступные начинающему электрику.

Перечислены варианты размещения, описана специфика настройки.

Основное предназначение датчика движения — коммутация электрической сети. Может работать как с активной нагрузкой в цепи, так и с активно-индуктивной. Любое движение в подконтрольной зоне в первую очередь запускает процесс определения уровня освещенности (если таковая функция предусмотрена в устройстве).

Схемы датчиков освещения.

Представленная схема взята именно с той платы, которая показана в начале статьи. Сейчас производитель активно улучшает и изменяет свое устройство, поэтому некоторые данные могут измениться.

В принципе, все одинаково:

Напряжение питания 220V поступает через ноль и клеммы. Ноль — N, клеммы — L.

Если вы измените местами фазу и ноль, или вообще выключите ноль, а не фазы, то ничего страшного не случится. Но делать это крайне не рекомендуется, безопасность ещё некто не отменял.

Выпрямляется напряжение при помощи диодного моста, 4 диода типа 1N4007. За фильтрование напряжения отвечает электролитический конденсатор, стабилизация происходит на уровне +22…24V, для этого, установлен стабилитрон типа 1N4748.

Оставшаяся часть схемы питается от постоянного напряжения. Устроена она следующим образом: На выходе резистивного делителя 68к — VR — Фоторезистор создается напряжение, которое полностью обратно идентично уровню освещения. То устройство, которым настраивается уровень срабатывания — это подстроечный резистор VR с сопротивлением 1 МОм.

Что именно ставят в такие схемы: фоторезистор или фотодиод — неизвестно. Вероятнее фоторезистор, но похожий фотодиод тоже может там стоять.

Если вы хотите экономно и эффективно расходовать электроэнергию, то крутите контролер по часовой стрелке до максимума, так датчик освещения будет срабатывать только при наступлении полной темноте. Выкрутив регулятор в обратную сторону, то будьте готовы кто тому, что свет будет включаться даже днем, если над вами нависнет большая туча.

Вот, как проходит процесс выключения света при наступлении темноты: уровень освещения падает, начинает расти сопротивление фоторезисторов, напряжение на базе транзистора растет. Когда напряжение достигает определенного уровня, транзистор открывается и через коллектор начинает протекать ток, который активирует реле К1. Контактами реле включает нагрузку. Нагрузка подключается через вывод LOAD.

Для обозначения рабочего состояния загорается светодиод. Чтобы реле слишком часто не переключало датчик, например, от колеблющейся ветки дерева, на схеме установлен конденсатор 47 мкФ, который сглаживает все процессы.

Более мощная схема датчик освещения LXP-03:

Она идентична первой схеме в статье, отличия перечислю:

1. Схема питания в состоянии ограничивать напряжение в фазной цепи.

2. Тут диодный мост с фильтрами. Такой же и в предыдущей схеме, просто я не очень удачно её изобразил.

3. Вместо одного стабилитрона, как на первой схеме, тут их установлено два последовательно. Притом, напряжение осталось прежнее — +24В.

4. Здесь установлено более мощное реле, с соответственно более мощным током катушки. Также, здесь используется составная схема на два комплементарных транзистора.

Если вы знаете, как работает схема, то её будет легко отремонтировать.

Можно ли установить своими руками

ДА конечно можно — вообще без проблем. Если у вас иномарка, в «бедной» комплектации в которой нет датчиков света, то посмотрите их в более «богатых». Если там они присутствуют, то просто вам нужно их купить и самому установить, ну или в крайнем случае на СТО.

Зачастую в панели приборов уже есть место для его крепления. Также, скорее всего вам понадобится другая ручка включения фар, в ней будет присутствовать режим AUTO. Или просто нужно будет сменить декоративную подложку, под ручкой. Как правило, режим также уже заложен.

Поэтому вся установка сводится к покупке датчика – если надо ручки – и подключению в специальную плату. На форумах по вашей модели эту информацию уже сто раз переживали, я в этом уверен.

Если берете машину отечественного производства или авто в котором даже в «высоких» комплектациях нет такого датчика — то тут немного посложнее, вам нужно будет покупать и настраивать еще и плату.

Однако «не так страшен черт как его малюют» — по сути, датчик света это выключатель который размыкает электрическую цепь, которая идет на фары. Именно в разрыв и нужно ставить. Правда придется искать место куда закрепить сам фотоэлемент, однако, это вопрос уже второй.

Лично у меня знакомые ставили на ВАЗ 2110 за пару часов, не спеша. Также на форумах есть много информации по правильной установке и размещению самого фотоэлемента.

Вот такая статья получилась, думаю, теперь вы знаете — что это такое. А на этом буду заканчивать, всем пока – искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.

(5 голосов, средний: 5,00 из 5)

Существует множество вариантов реализации автоматического включения автомобильного света. Каждый подбирает решение для себя индивидуально, исходя из своих предпочтений, руководствуясь своими знаниями и опытом. Главная задача реализации – повышение удобства использования автомобиля, а как известно удобство складывается из мелочей.

Классический, заводской автосвет на KIA Sorento I. Головной свет включается до старта двигателя.

Реализованный автосвет. Питание на ДХО (габариты или ближний) подается после пристегивания ремня безопасности водителя и отключается после остановки двигателя.

Принципиально можно выделить несколько подходов к реализации автоматического света:

1. Минимальные изменения в электросхеме или настройках бортового компьютера для активации уже заложенной производителем функции автосвет.

2. Простые незначительные изменения, как правило в блоке управления светом, с использованием одного реле.

3. Более серьезные вмешательства в электросхему автомобиля с использованием реле, контроллеров и подключением к датчикам автомобиля.

Люди устанавливающие автоматическое включение света как правило стараются учесть следующие нюансы:

Включение света после запуска двигателя, т.к

при холодном пуске важно сохранить для стартера каждый ватт энергии;
Возможность легкого, быстрого отключения, ведь в жизни бывают разные ситуации, возможно Вам потребуется холодной зимней ночью долго просидеть в заведенной машине не привлекая к себе внимания.. Реализовать автоматическое включение света будем на автомобиле Шкода Октавия тур по простой схеме с применением одного пятиконтактного реле

В данном авто есть возможность реализации штатными средства, а именно заменой реле управления светом, но использовать его мы не будем, т.к. алгоритм включения будет стандартным – свет будет включаться в момент включения зажигания и потухать во время работы стартера, после чего снова загораться. При таком подходе мы снижаем ресурс ламп, а главное снижаем вероятность запуска двигателя после холодной ночи. В своей работе мы решили использовать сигнал пристегнутого ремня водителя, на подавляющем большинстве современных автомобилей в замке ремня есть датчик

Реализовать автоматическое включение света будем на автомобиле Шкода Октавия тур по простой схеме с применением одного пятиконтактного реле. В данном авто есть возможность реализации штатными средства, а именно заменой реле управления светом, но использовать его мы не будем, т.к. алгоритм включения будет стандартным – свет будет включаться в момент включения зажигания и потухать во время работы стартера, после чего снова загораться. При таком подходе мы снижаем ресурс ламп, а главное снижаем вероятность запуска двигателя после холодной ночи. В своей работе мы решили использовать сигнал пристегнутого ремня водителя, на подавляющем большинстве современных автомобилей в замке ремня есть датчик.

Выбор данного алгоритма обладает следующими плюсами:

1.Водитель как правило пристегивается после старта двигателя, т.е. до и во время работы стартера нет лишних потребителей.

Описание датчика света

Итак, что такое датчик света, для чего он используется в автомобиле и в чем заключается его принцип работы? Для начала рассмотрим описание устройства.

Предназначение, местонахождение и принцип работы

Световые контроллеры предназначены для автоматической активации света оптики при наступлении темноты или движении по неосвещенным участкам дороги. Когда на улице становится темно, контроллер сам активирует габаритные они, а также ближнее освещение. То же самое касается и поездок в тоннеле — при въезде датчик включит фонари, а при выезде из тоннеля — отключит их.

Контроллер света с проводкой для подключения

Как работает датчик? В соответствии со схемой, принцип функционирования девайса довольно простой. В устройстве используется специальный фотоэлемент, предназначенный для измерения освещения вокруг транспортного средства.

Для обработки сигналов фотоэлемента используется управляющий модуль, а непосредственно функцию активации и отключения освещения выполняет реле. Фотоэлемент производит измерение света в двух зонах — вокруг транспортного средства, а также конкретно перед ним. Такой принцип позволяет исключить возможные ложные срабатывания.

При необходимости автовладелец в любой момент сможет произвести регулировку устройства, чтобы девайс активировал оптику при определенном снижении степени света. Иными словами, водитель может выставить определенный порог срабатывания. Сам по себе контроллер срабатывает вольно быстро — когда освещенность улицы снижается до указанного порога, для активации оптики потребуется не более двух секунд. Что касается отключения, то для этого требуется не меньше шести секунд.

Управляющий модуль, осуществляющий функцию обработки импульсов, при уменьшении освещенности на дороге передает соответствующий сигнал на реле. На модуле имеется специальный болт, использующийся для регулировки чувствительности контроллера. Само реле напрямую подключено к проводке управления оптикой. Что касается места расположения, то оно может отличаться в зависимости от авто. Как правило, устройства устанавливаются в салоне авто, под лобовым стеклом. Также его монтаж возможен на центральной консоли либо на зеркале заднего вида.

Фотогалерея «Место расположения контроллера»

1. Место монтажа под лобовым стеклом

2. Фоточувствительный элемент на центральной консоли

3. Датчик света на зеркале заднего вида

Разновидности

В настоящее время производители выпускают множество моделей машины, которые изначально комплектуются контроллерами такого типа. Устройство может функционировать не всегда, так как при необходимости автовладелец может его отключить.

По разновидностям эти устройства можно разделить на два вида:

Универсальные контроллеры. Их монтаж возможен в соответствии со схемой на любую модель транспортного средства в силу универсальности устройства и способе его подключения.
Модели для определенных транспортных средств. То есть предназначенные для конкретной модели авто (автор видео — Евгений офф).

Что касается отличий, то их практически нет. Единственно различие заключается в том, что универсальные девайсы не комплектуются селектором с положением «Auto», который можно установить на подрулевой переключатель.

Однако следует отметить, что существуют и типы контроллеров:

Для ближнего освещения, используются только для выполнения этой функции.
Для активации габаритных огней, как правило, такие девайсы применяются для подсветки грузовиков. Они не будут функционировать в светлое время суток, а также при активации оптики. Но когда на улице станет темно, автомобиль сам начнет светиться.
Устройства салонного типа. С помощью таких девайсов можно произвести регулировку уровня освещенности в салоне машины.

Характерные неисправности и способы их устранения

Какие неполадки могут произойти в работе датчиков:

Выход из строя фоточувствительного элемента. Такая ошибка приведет к неработоспособности девайса, а заменить сам чувствительный компонент может быть проблематично. Как правило, при таких неисправностях устройство просто меняется на новое.
Выход из строя управляющего модуля. Также неприятная проблема, поскольку она чревата полной заменой блока управления, если его не удастся отремонтировать.
Поломка реле. Наименее затратный вариант. Поскольку само реле не может работать вечно, рано ли поздно оно в любом случае выйдет из строя, для решения проблемы этот элемент нужно просто поменять.
Повреждения проводки. При такой проблеме нужно прозванивать электроцепь и икать обрыв или пробой провода, поврежденные участки подлежат замене (автор видео — канал KingSyze911).