Сенсорный выключатель для включения света

Любой сенсорный выключатель в принципе представляет собой датчик, который реагирует даже на очень слабое прикосновение. Как известно, человеческий организм обладает очень низким электрическим зарядом, именно его достаточно для срабатывания данного выключателя.

Сенсорный выключатель состоит из:

1. Элемента, обладающего высокой чувствительностью, который реагирует на приближение человеческого тела или же на его прикосновение к сенсору;
2. Усилитель сигнала, собранный на полупроводниках и микросхемах;
3. Коммутационное устройство для включения нагрузки, это может быть миниатюрное реле или же тиристор. Конечно работа устройства на тиристоре более надёжная, так как отсутствует контактная часть, которая со временем может подгорать или окисляться.

Особенности конструкции

Сенсорные выключатели обладают предельно простым принципом работы. Более того, сделать их можно самостоятельно в домашних условиях. Для включения света достаточно просто провести пальцем по специальной чувствительной панели. Такие модели обычно используются для управления светом и прочими приборами с малой мощностью.

Устройство очень чувствительное и реагирует даже на очень слабое прикосновение. Основу его составляют три элемента:

1. Блок управления. Это устройство обрабатывает входящий сигнал и, передавая его дальше, запускает другие необходимые элементы.
2. Коммутационное устройство. Контролирует нагрузку от электричества, изменяя подающееся на устройство напряжение.
3. Панель с сенсором. На ней установлен чувствительный датчик, который подаёт первичный сигнал в блок управления. В новых версиях сенсорных выключателей для их активации достаточно провести рукой на расстоянии в 2−3 сантиметра от панели.

Стандартные виды конструкций способны включать, отключать и регулировать яркость света, управлять отопительными системами, оповещать о резких изменениях напряжения или температуры, а улучшенный датчик движения облегчает использование.

Сенсорный выключатель для включения света

Очень часто при изготовлении или модернизации осветительных приборов и подсветки встает вопрос об их включении/отключении

Сперва покупал обычные выключатели для бра на провод. Затем накупил миниатюрных выключателей на ТАО

И вот случайно мне попался обзор про копеечный сенсорный выключатель

Сделав анализ предлагаемой в китайшопах продукции и заказав несколько штук на пробу, произвел небольшую классификацию сенсорных устройств

Типы недорогих сенсорных выключателей

«1-WAY» выключатели. Имеют два состояния: отключено/включено. Работают на микросхеме TT6061B или каком то ее китайском аналоге.

«3-WAY» выключатели. Имеют четыре состояния отключено/низкая мощность/средняя мощность/полная мощность переключаемые последовательно. Работаю на микросхеме TT8486A/TT6061A, представляющей собой симисторный диммер. Естественно, что работать диммер будет только с лампами накаливания. Светодиодным драйверам, нормально работающим при пониженном напряжении, вполне хватает для работы и малой мощности, но отключения света происходит в «три клика».

По мощности выпускаемые устройства бывают «1A 60Вт» и «3A 100Вт». Амперы там китайские, а вот максимальная нагрузка ближе к истине.

В 1А модели стоит маломощный симистор MAC97 в корпусе TO-92 и максимальным током коммутации 600мА

В «3-х амперном» собрате стоит более мощный симистор BT134 600E. Этот симистор хоть и рассчитан на максимальный ток 4A, но в корпусе SOT82 без радиатора вряд ли сможет управлять нагрузкой более 1А

Заказ в интернете

Почему то в большинстве китайских магазинов представлены более мощные модели только «3-WAY», которые не имеет смысла ставить на светодиодные светильники.

Но это не беда. Покупаем модель «1-WAY 1A». Я взял на АЛИ менее $4 за 5 шт

Про странный трек от продавца на данный товар я написал в своем обзоре покупки на миське

Модернизация

На платах таких выключателей предусмотрены отверстия установки как маломощных, так и мощных симисторов. Причем, судя по надписям на плате — вполне «взрослому» BT136 в корпусе TO-220

Замена симистора — минутное дело:

И вот результат — имеем выключатель «1-WAY 5A» по китайской классификации

Пришлось по другому загнуть электролитические конденсаторы, чтобы они не задевали корпус симистора, на котором, увы, сетевой напряжение

Подключаю. Все работает. Симистор на 20 Вт не греется. Если нужна большая мощность, можно посадить симистор на радиатор. 25см2 позволит управлять примерно 800Вт нагрузки. Правда корпус придется искать другой. А чтобы радиатор изолировать от силовой нагрузки нужно, при креплении к симистору использовать специальные изолирующие шайбы и прокладки для корпуса TO-220

Я их тоже покупал на EBAY

Результат

Использовал устройство в выключателе подсветки полочки/зеркала. Сенсор вывел на вертикальную металлическую штангу.

Использовал в настольной лампе. Сенсор соединил прямо с радиатором

Поставил на управление подсветкой раковины с сенсором на алюминиевом профиле подсветки.

Во всех случаях был достигнут «ВАУ эффект». Некоторые гости подолгу баловались и говорили «О магия» не смотря на наличие сенсорных телефонов в кармане.

На кота сенсор не реагирует. Видимо шерсть мешает Носом кота нажимать не пробовал. Он итак был недоволен

Правила выбора

Чтобы сполна воспользоваться всеми преимуществами, нужно правильно выбрать сенсорную модель выключателя. При выборе нужно руководствоваться следующими критериями:

• количество ламп, которые будут подключены;
• место размещения диммера;
• планируется ли дополнительное подключение электроприборов;
• напряжение работы (12 или 220 вольт);
• необходимость в дополнительных функциях.

Только при учете этих параметров вы сможете сделать правильный выбор.
А теперь рассмотрим самые популярные модели.

Схема простого сенсорного выключателя

Подобно розетке с пультом ДУ, сенсорный выключатель света также можно сделать своими руками. Одна из схем сборки своими руками предусматривает наличие там реле, в котором напряжение составляет 6—12 В. В качестве сенсорного элемента можно взять фрагмент фольгированного текстолита. Имеющиеся в выключателе транзисторы легко заменяются на КТ3102 либо КТ315. Подойдет любой диод импульсного типа, имеющий напряжение от 100 В.

Схема сенсорного выключателя

Функционировать схема будет в качестве усилителя сигнала:

• когда человек каснется сенсора, откроются VT1 и VT2;
• далее сработает реле, замкнув цепь. К цепи можно присоединить разную нагрузку. Один из концов релейного контакта подключается к сети напряжением 220 В, а второй – к осветительному прибору.

Такой сделанный своими руками выключатель, в отличие от магазинного варианта, подойдет для любой нагрузки вне зависимости от мощности. Если вы планируете подключать маломощные приборы, реле можете исключить из схемы и сделать более мощным транзистор №2.

Конструкция и детали емкостных сенсорных датчиков

Когда я начал разрабатывать сенсорную систему подачи воды в биде, то наиболее трудной задачей мне казалась разработка емкостного датчика присутствия. Обусловлено это было рядом ограничений по установке и эксплуатации. Не хотелось, чтобы датчик был механически связан с крышкой унитаза, так как ее периодически надо снимать для мойки, и не мешал при санитарной обработке самого унитаза. Поэтому и выбрал в качестве реагирующего элемента емкость.

Конструкция сенсорного датчика присутствия

По выше опубликованной схеме сделал опытный образец. Детали емкостного датчика собраны на печатной плате, плата размещена в пластмассовой коробке и закрывается крышкой. Для подключения антенны в корпусе установлен одноштырьковый разъем, для подачи питающего напряжения и сигнала установлен четырех контактный разъем РШ2Н. Соединена печатная плата с разъемами пайкой медными проводниками в фторопластовой изоляции.

Сенсорный емкостной датчик собран на двух микросхемах КР561 серии, ЛЕ5 и ТМ2. Вместо микросхемы КР561ЛЕ5 можно применить КР561ЛА7. Подойдут и микросхемы 176 серии, импортные аналоги. Резисторы, конденсаторы и светодиоды подойдут любого типа. Конденсатор С2, для стабильной работы емкостного датчика при эксплуатации в условиях больших колебаниях температуры окружающей среды нужно брать с малым ТКЕ.

Установлен датчик под площадкой унитаза, на которой установлен сливной бачок в месте, куда в случае протечки из бачка вода попасть не сможет. К унитазу корпус датчика приклеен с помощью двустороннего скотча.

Антенный датчик емкостного сенсора представляет собой отрезок медного многожильного провода длинной 35 см в изоляции из фторопласта, приклеенного с помощью прозрачного скотча к внешней стенке чаши унитаза на сантиметр ниже плоскости очка. На фотографии сенсор хорошо виден.

Для настройки чувствительности сенсорного датчика необходимо после его установки на унитаз, изменяя сопротивление подстроечного резистора R3 добиться, чтобы светодиод HL2 погас. Далее положить руку на крышку унитаза над местом нахождения сенсора, светодиод HL2 должен загораться, если руку убрать, потухнуть. Так как бедро человека по массе больше руки, то при эксплуатации сенсорный датчик, после такой настройки, будет работать гарантировано.

Конструкция и детали емкостного сенсорного включателя

Схема емкостного сенсорного включателя имеет больше деталей и для их размещения понадобился корпус большего размера, да и по эстетическим соображениям, внешний вид корпуса, в котором был размещен сенсорный датчик присутствия не очень подходил для установки на видном месте. Внимание на себя обратила настенная розетка rj-11 для подключения телефона. По размерам она подходила и имела хороший внешний вид. Удалив из розетки все лишнее, разместил в ней печатную плату емкостного сенсорного выключателя.

Для закрепления печатной платы в основании корпуса была установлена короткая стойка и к ней с помощью винта прикручена печатная плата с деталями сенсорного выключателя.

Датчик емкостного сенсора сделал, приклеив ко дну крышки розетки клеем «Момент» лист латуни, предварительно вырезав в них окошко для светодиодов. При закрывании крышки, пружина (взята от кремниевой зажигалки) соприкасается с латунным листом и таким образом обеспечивается электрический контакт между схемой и сенсором.

Крепится емкостной сенсорный включатель на стену с помощью одного самореза. Для этого в корпусе предусмотрено отверстие. Далее устанавливается плата, разъем и закрепляется защелками крышка.

Настройка емкостного выключателя практически не отличается от настройки сенсорного датчика присутствия, описанного выше. Для настройки нужно подать питающее напряжение и резистором отрегулировать, чтобы светодиод HL2 загорался, когда к датчику подносится рука, и гас, при ее удалении. Далее нужно активировать сенсорный датчик и поднести и удалить руку к сенсору выключателя. Должен мигнуть светодиод HL2 и загореться красный светодиод HL3. При удалении руки красный светодиод должен продолжать светиться. При повторном поднесении руки или удалении тела от датчика, светодиод HL3 должен погаснуть, то есть выключить подачу воды в биде.

Как сделать датчик присутствия

Если магазинные варианты устройств вас не устраивают, то можно сделать датчик присутствия и своими руками.

Понадобятся следующие компоненты:

• Построечный резистор с входным напряжением 5 – 12 В.
• Блок питания.
• Транзистор.
• Реле.
• Фотоэлемент.

Резистор следует выбирать исходя из нагрузки, которая будет подаваться на устройство. К фотоэлементу особых требований нет, главное – к аноду должно быть припаяно сопротивление для ограничения тока, к катоду – элемент питания (плюс). Дальше – очередь подстрочного сопротивления: первый вывод надо припаять к блоку питания (к минусу), второй – к ограничивающему резистору.

Транзистор соедините базой со свободным выводом подстроечного сопротивления, а коллектор – с плюсом элемента питания. Реле припаивается к минусу блока питания. Свободные контакты данного элемента подсоединяются к нагрузке.

Создать самодельный датчик для автоматического включения света вполне реально, при этом применяются детали с невысокой стоимостью.