Бесконтактный выключатель используется для автоматического включения и выключения света. Встроенные инфракрасные датчики обеспечивают включение освещения в момент приближения людей. Когда в помещении никого нет, система отключает осветительные приборы. Это способствует снижению затрат на электроэнергию и увеличению ресурса ламп.

Например, бесконтактные выключатели применяют для освещения в коридорах и на лестничных площадках. В таких случаях свет включается, когда человек входит. При отсутствии движения, если на площадке никого нет, свет выключается.

К составным частям бесконтактного выключателя относятся:

  • чувствительный элемент;
  • схема обработки сигнала;
  • силовой ключ.

к содержанию ↑

Разновидности

Существует несколько типов датчиков, входящих в состав бесконтактных моделей:

  • емкостные;
  • индуктивные;
  • оптические;
  • ультразвуковые.

Емкостные датчики

Суть работы емкостного выключателя света заключается в том, что электрическая емкость образуется при приближении людей. Это позволяет запустить контур мультивибратора, задающего время.

Объем емкости возрастает, а частота снижается, если приблизиться к прибору. Минимальная частота датчика вызывает срабатывание устройства на включение. Если человек отдаляется от помещения, происходит отключение. Чувствительный элемент в устройстве работает за счет пластины, находящейся на конденсаторе, подключенном к мультивибратору.

Иногда емкостные бесконтактные модели похожи на обычные настенные выключатели, но без использования клавиш. Очень удобно иметь подобного вида устройство на кухне, чтобы не прикасаться к нему своими руками.

Индуктивные датчики

Работа бесконтактных моделей такого типа обусловлена передвижением магнита. Датчики содержат металлический или намагниченный сердечник. Электрические импульсы создаются, если объект находится близко или далеко. В момент, когда превышено напряжение порогового элемента, обрабатывается сигнал. Далее включается триггер, который открывает ключ.

Например, человек, который входит в помещение, имеет связку ключей, что вызовет реакцию датчика на металл. Бесконтактные модели с индуктивным датчиком отличаются от емкостных вариантов отсутствием чувствительности к влажному воздуху или смене плотности.

При установке устройств стоит учитывать, что входящие люди должны иметь металлический предмет. Поэтому, к примеру, для бани такой выключатель не подойдет.

Оптические датчики

В состав оптических приборов входят фототранзисторы и светодиод. Помехи от освещения не мешают функционированию светодиодного элемента. Суть работы устройства — прерывать либо отражать поток света. Чтобы осветить небольшие участки помещения, используются светодиодные ленты.

Ультразвуковые датчики

Данные устройства работают благодаря кварцевым звуковым излучателям. Для этого необходимо настроить на нужную частоту приемник, который будет давать реакцию на звук. Ультразвуковые модели иногда называют датчиками движения и объема. При возникновении движения, вызванного присутствием людей, распределение звуковой волны меняется, датчик получает измененный сигнал.

Концевые выключатели

В основном бесконтактные выключатели используются в промышленности. Емкостные выключатели являются основой различных уровневых датчиков, находящихся в дозаторах. Это обеспечивает контроль над определенными материалами, например, при наполнении емкости жидкостью концевой выключатель срабатывает, чтобы вовремя прекратить поступление вещества.

Как это работает

Бесконтактные модели имеют чувствительный элемент, принцип действия которого зависит от условий функционирования и нужного быстродействия. Так как индуктивные выключатели реагируют на нагрузку и передвижение, их используют в системах безопасности. Эти приборы нечувствительны к загрязнениям, поэтому их применяют в различных технологических процессах.

Концевые бесконтактные выключатели востребованы на таком производстве, где нужна особая точность. Оптические сенсоры применяют в станкостроении, а также для регулировки движения деталей, автоматических ворот.

Преимущества бесконтактных моделей

Главным преимуществом бесконтактных выключателей является экономия электричества. Электроэнергия не тратится в случае отсутствия людей в помещении. Человеку не нужно принимать участие, чтобы включить или выключить свет. Следовательно, использование таких моделей считается комфортным.

Техническая простота является плюсом стандартных контактных выключателей, но есть некоторые минусы:

  1. Маленький ресурс при применении максимальной нагрузки. Если контакты размыкаются, возникает искра, что вызывает поломку выключателя. При наличии постоянного тока устранить аварию поможет конденсатор, имеющий параллельное подключение к контактам. При наличии в сетях переменного тока понадобится тугоплавкая напайка из вольфрама.
  2. Минусом контактного устройства считается сильная чувствительность к пыли и грязи. Это вызывает нарушение электрической цепи. Далее происходит снижение взаимодействия контактов, а в итоге — перегрев и поломка.

Бесконтактные выключатели отличаются от традиционных моделей высокой надежностью. Работа современных приборов заключается в использовании транзисторных ключей, имеющих незначительное сопротивление. Это способствует проведению значительных токов с отсутствием перегрева.

Огромный выбор дает возможность найти элемент для использования в конкретном случае. Если нужно реализовать сенсорное управление, подойдет емкостный выключатель, а для использования в загрязненных условиях лучше выбрать индуктивный вариант.

Бесконтактный выключатель используется для автоматического включения и выключения света. Встроенные инфракрасные датчики обеспечивают включение освещения в момент приближения людей. Когда в помещении никого нет, система отключает осветительные приборы. Это способствует снижению затрат на электроэнергию и увеличению ресурса ламп.

Например, бесконтактные выключатели применяют для освещения в коридорах и на лестничных площадках. В таких случаях свет включается, когда человек входит. При отсутствии движения, если на площадке никого нет, свет выключается.

К составным частям бесконтактного выключателя относятся:

  • чувствительный элемент;
  • схема обработки сигнала;
  • силовой ключ.

к содержанию ↑

Разновидности

Существует несколько типов датчиков, входящих в состав бесконтактных моделей:

  • емкостные;
  • индуктивные;
  • оптические;
  • ультразвуковые.

Емкостные датчики

Суть работы емкостного выключателя света заключается в том, что электрическая емкость образуется при приближении людей. Это позволяет запустить контур мультивибратора, задающего время.

Объем емкости возрастает, а частота снижается, если приблизиться к прибору. Минимальная частота датчика вызывает срабатывание устройства на включение. Если человек отдаляется от помещения, происходит отключение. Чувствительный элемент в устройстве работает за счет пластины, находящейся на конденсаторе, подключенном к мультивибратору.

Иногда емкостные бесконтактные модели похожи на обычные настенные выключатели, но без использования клавиш. Очень удобно иметь подобного вида устройство на кухне, чтобы не прикасаться к нему своими руками.

Индуктивные датчики

Работа бесконтактных моделей такого типа обусловлена передвижением магнита. Датчики содержат металлический или намагниченный сердечник. Электрические импульсы создаются, если объект находится близко или далеко. В момент, когда превышено напряжение порогового элемента, обрабатывается сигнал. Далее включается триггер, который открывает ключ.

Например, человек, который входит в помещение, имеет связку ключей, что вызовет реакцию датчика на металл. Бесконтактные модели с индуктивным датчиком отличаются от емкостных вариантов отсутствием чувствительности к влажному воздуху или смене плотности.

При установке устройств стоит учитывать, что входящие люди должны иметь металлический предмет. Поэтому, к примеру, для бани такой выключатель не подойдет.

Оптические датчики

В состав оптических приборов входят фототранзисторы и светодиод. Помехи от освещения не мешают функционированию светодиодного элемента. Суть работы устройства — прерывать либо отражать поток света. Чтобы осветить небольшие участки помещения, используются светодиодные ленты.

Ультразвуковые датчики

Данные устройства работают благодаря кварцевым звуковым излучателям. Для этого необходимо настроить на нужную частоту приемник, который будет давать реакцию на звук. Ультразвуковые модели иногда называют датчиками движения и объема. При возникновении движения, вызванного присутствием людей, распределение звуковой волны меняется, датчик получает измененный сигнал.

Концевые выключатели

В основном бесконтактные выключатели используются в промышленности. Емкостные выключатели являются основой различных уровневых датчиков, находящихся в дозаторах. Это обеспечивает контроль над определенными материалами, например, при наполнении емкости жидкостью концевой выключатель срабатывает, чтобы вовремя прекратить поступление вещества.

Как это работает

Бесконтактные модели имеют чувствительный элемент, принцип действия которого зависит от условий функционирования и нужного быстродействия. Так как индуктивные выключатели реагируют на нагрузку и передвижение, их используют в системах безопасности. Эти приборы нечувствительны к загрязнениям, поэтому их применяют в различных технологических процессах.

Концевые бесконтактные выключатели востребованы на таком производстве, где нужна особая точность. Оптические сенсоры применяют в станкостроении, а также для регулировки движения деталей, автоматических ворот.

Преимущества бесконтактных моделей

Главным преимуществом бесконтактных выключателей является экономия электричества. Электроэнергия не тратится в случае отсутствия людей в помещении. Человеку не нужно принимать участие, чтобы включить или выключить свет. Следовательно, использование таких моделей считается комфортным.

Техническая простота является плюсом стандартных контактных выключателей, но есть некоторые минусы:

  1. Маленький ресурс при применении максимальной нагрузки. Если контакты размыкаются, возникает искра, что вызывает поломку выключателя. При наличии постоянного тока устранить аварию поможет конденсатор, имеющий параллельное подключение к контактам. При наличии в сетях переменного тока понадобится тугоплавкая напайка из вольфрама.
  2. Минусом контактного устройства считается сильная чувствительность к пыли и грязи. Это вызывает нарушение электрической цепи. Далее происходит снижение взаимодействия контактов, а в итоге — перегрев и поломка.

Бесконтактные выключатели отличаются от традиционных моделей высокой надежностью. Работа современных приборов заключается в использовании транзисторных ключей, имеющих незначительное сопротивление. Это способствует проведению значительных токов с отсутствием перегрева.

Огромный выбор дает возможность найти элемент для использования в конкретном случае. Если нужно реализовать сенсорное управление, подойдет емкостный выключатель, а для использования в загрязненных условиях лучше выбрать индуктивный вариант.

  • Цена: $8.61 (5шт)
  • Перейти в магазин

Небольшой обзор бесконтактного датчика для управления различными нагрузками, хотя основное применение это все таки управление включением освещения.

Некоторое время назад, а если быть точнее, то 6 лет назад я делал домой кухонную мебель и встал вопрос удобного управления освещением. Дело в том что кухня, это то место, где включать свет приходится не только мокрыми, а иногда и грязными руками, например при разделке мяса, соответственно обычные выключатели не так удобны.

Второй причиной было то, что хотелось иметь скрытые выключатели и тогда у меня все получилось. Помог мне в этом мой тезка из беларуси, который выложил в интернете статью о таков выключателе (если не путаю, это она). Я списался с автором и потом по моей просьбе он доработал схему. Сейчас эта схема имеет уже другой вид, но об этом я расскажу позже.
Работает все это почти нормально, опять же, почему именно «почти» я также буду рассказывать в ходе обзора, так сказать — в контексте.

Фотографии делались почти 6 лет назад, 4 сентября (можно сказать годовщина), качество мрак а доступа к выключателям чтобы переснять у меня увы нет.
Как можно понять, была небольшая платка с микроконтроллером и парой светодиод-фототранзистор.
Все это устанавливалось внутри фальшпанели на кухне, для чего было высверлено углубление диаметром 35мм и глубиной около 8мм при помощи сверла Форстнера, затем сделан паз для проводов, фрезера у меня тогда не было потому делал при помощи лома и такой-то матери, получилось грубо и криво 🙁

Но когда все собрано, то почти ничего и не видно. Снаружи только собственно светильник и пара отверстий, они видны вверху снимка.
Из двух выключателей один работает почти отлично, второй относительно быстро перестал нормально себя вести и реагирует только на что-то более отражающее чем рука.

В свете того, что в ближайшее время мне предстоит похожий процесс сборки кухни и установки выключателей я взял для обзора готовый вариант. Он продается как поштучно, так и по 5-10шт, в моем случае это лот 5 штук.

Мелкие и аккуратные платки, количество сходится, пока вопросов нет 🙂

Размеры печатной платы 40х10мм, высота около 8-8.5мм.
Плата рассчитана на установку в профиль для светодиодных лент, правда модуль собственно датчика при этом немного выходит за плоскость рассеивателя, что немного портит вид. Кроме того следует быть внимательным так как лента подключается аккуратно только одной стороной, если установить наоборот, то полярность подключения будет неправильной. Ничего не сгорит, но придется подключать проводочками крест накрест.

Конструкция предельно проста, небольшая платка, на ней фотодатчик на отражение, микроконтроллер, стабилизатор питания и полевой транзистор для коммутации нагрузки.
В описании заявлено питание 12 Вольт, ток нагрузки до 3 Ампер, при этом мощность нагрузки указана 36-72 Ватта что намекает и о 24 Вольта питании.
Более детальный осмотр выявил, что стабилизатор на входе рассчитан на 40 Вольт, а ключевой транзистор на 30, потому диапазон питания скорее 12-24 Вольта, но больше я бы не подавал. А вот меньше подавать можно, плата нормально работает примерно от 6-7 Вольт.

Микроконтроллер HT68F002, стабилизатор SE8550, полевой транзистор AO3400, максимальный ток коммутации 5.8 Ампера.

Снизу платы компонентов нет, соответственно можно клеить на двухсторонний скотч как светодиодную ленту.

Ссылки на даташиты я привел выше, но посчитал что возможно кому-то пригодится и схема устройства, благо она простая.

Измерять здесь особо нечего, ток потребления заявлен 10мА, реально около 1мА, при включении/выключении подскакивает до 7-10мА.
Но посмотрел осциллографом что творится на выходе управления светодиодом датчика. Режим работы светодиода импульсный, это сделано для того чтобы схема была экономичной так как при непрерывном питания ток потребления был бы порядка 60мА.
Частота включения светодиода около 33 Гц, время свечения 230мкС.

Принцип работы предельно прост, поднесли руку, свет включился, поднесли еще раз, выключился. Следует понимать, что это не датчик движения, ему все равно, ведете вы руку или нет, он реагирует на отражение.
На плате есть место для перемычки помеченное как J1 R0, она подключена к выводы 5 микроконтроллера. При установке перемычки отключается триггерный режим и нагрузка включается пока есть срабатывание датчика.
Также имеется синий светодиодик который светит в выключенном состоянии, очень удобно.

Но как говорится — лучше один раз показать, потому сделал несколько gif-ок для демонстрации.

Обычное внешнее освещение, все работает очень даже удобно, хотя замечал что как-то выключатель сработал сам по себе, даже не понял от чего.
Дальность срабатывания зависит от внешней засветки и при обычных условиях составляет 6-8см.

Засветка от светодиодной ленты практически не влияет на дальность срабатывания.

А вот настольная лампа с галогенкой полностью блокирует его работу. Дело в том, что здесь используется ИК диапазон и нет ни АРУ, ни отсечки непрерывной засветки ни несущей частоты как у ИК фотоприемником для обычного дистанционного управления.
Человек который давно выкладывал свою разработку, сейчас перешел на модель с ИК фотоприемником, а не обычным фототранзистором, такая схема лишена подобного недостатка, но фотоприемник имеет больше размер.

Также работу блокирует засветка от своего светодиода, именно по этой причине у меня стал плохо работать один из моих датчиков, в ДСП были сделаны отверстия, но видимо из-за чего-то через время одна из плат немного поднялась и теперь чтобы включить надо поднести что-то отражающее свет, например металлическую крышку.

Отчасти решить проблемы можно сужением диаграммы направленности фотодиода, например банальным кусочком термоусадки.

Схема начинает работать корректно, но все равно остается проблема при прямой яркой засветке, например у меня когда солнце светит прямо на столешницу, то свет может самопроизвольно включаться/выключатся.

Есть еще одна «особенность», это не поломка, просто она есть. Если поднести руку на определенное расстояние, то выключатель начинает включаться/выключаться. Почему так, не знаю, это происходит даже если к нему ничего не подключено и закрыт светодиод индикации состояния.

И так, что можно сказать в данном случае.
Для начала хорошее. Все работает, датчик включается и выключается, потребляет мало, влазит в стандартный алюминиевый профиль, собран относительно аккуратно.
Но есть и плохое. Из-за того что схема очень проста, есть влияние внешней засветки светильниками с большой отдачей в ИК диапазоне, т.е. обычные лампы накаливания.

У меня как-то была идея простой реализации защиты от указанных выше проблем, разделить фототранзистор и микроконтроллер конденсатором чтобы отсечь постоянное напряжение, а чтобы отсечь помехи, светодиодом передавать простенький код, соответственно когда есть нормальное отражение и микроконтроллер видит что код правильный то включает освещение. Но так как я не программист, то реализовать не смог.
Также еще есть вариант подобного выключателя на дискретных компонентах, если не путаю, то с использованием микросхемы DTMF декодера.

Коротко — применять можно, работает, но при установке следует учитывать «нюансы» описанные выше.

На этом у меня все, надеюсь что этот короткий обзор все таки был полезен.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.