Senzorsko stikalo za luči: zakaj je potrebno, vrste, oznake, izbira in priključitev

Tehnološki napredek ne miruje in sčasoma vpliva na vsa področja človeškega življenja. Izjema ni niti opremljanje doma. Na primer, senzorsko stikalo za luč, ki se je pojavilo pred kratkim, je že uspelo zavzeti pomembno mesto v vsakdanji rabi.

Naprava ne povečuje le ravni udobja, ampak tudi podaljšuje življenjsko dobo svetlobnih naprav, poleg tega pa spada med modne oblikovalske elemente.

Skupaj si oglejmo načela delovanja in konstrukcijske značilnosti teh naprav. Na katere točke moramo biti pozorni pri izbiri in kako pravilno izvesti montažo senzorskega stikala.

Značilnosti konstrukcije in načelo delovanja

Videz klasičnega modela elektronske stikalne naprave je skoraj enak senzorski plošči in predstavlja zaslon iz sijajnega elektrokromnega materiala (kristalno steklo) z naneseno razporeditvijo. Na voljo je široka paleta variant oblikovanja, barv in konfiguracij naprav.

Ne glede na zunanje značilnosti in število priključenih porabnikov, senzorska naprava konstrukcijsko sestavlja iz naslednjih glavnih delov:

1. Krmilnik ali krmilna enota. Za okrasnim sprednjim zaslonom je aktivna površina občutljivega elementa, ki se odziva na različne dražljaje. Glede na vrsto senzorskega stikala so dražljaji: dotik predmeta, pri nekaterih modelih približevanje, ploskanje z rokami, glasovni ukaz.
2. Polprevodniški pretvornik. V prejšnjem bloku se ustvari signal, ki se v tem delu pretvori v električni signal zadostne moči za sprožitev.
3. Stikalni del. S pomočjo stikala se izvajajo osnovna dejanja v električnem krogu: odpiranje, zapiranje ali gladko prilagajanje stopnje obremenitve, ki se dovaja svetilki.

Glede na zasnovo elektronske naprave je njen princip delovanja očiten: z rahlim dotikom prstov na ploščo se ustvari signal, ki se pretvori in sproži vklop releja.

Dodatne funkcije, vgrajene v univerzalno stikalo senzoričnega tipa, se pogosto uporabljajo za opremljanje sistema pametnega doma: nadzor delovanja grelnih naprav, odpiranje/zapiranje rolet in druge.

Značilne lastnosti senzorske naprave

Elektronska naprava spada v visokotehnološko generacijo naprav, katerih glavni namen je upravljanje razsvetljave. Načelo njenega delovanja temelji na uravnavanju toka s pomočjo mikrovezja, medtem ko se v običajnih stikalih uporabljajo drsni kontakti standardnega tipa.

Zaradi takšne plošče je preprečen nastanek kratkega stika. To pomeni, da se bistveno podaljša življenjska doba žarnic in tudi življenjska doba samega stikala.

Gospodinjske modifikacije elektronskih stikalnih naprav se uporabljajo v omrežjih z napetostjo 220 V. Uporabljajo se za priklop stenskih svetilk, upravljanje in uravnavanje osvetlitve ali glavne razsvetljave.

Največje udobje upravljanja svetlobnih naprav je glavna prednost senzoričnega (elektronskega) stikala.

Od navadnega se razlikuje po prisotnosti posebnega senzorja, ki je dal osnovo za ime te vrste. Senzor, nameščen v konstrukciji, zaznava izsevano toploto rok, se odzove na dotik ali zvočni signal.

Senzorične mehanizme lahko srečamo v vsakdanjem življenju skoraj povsod. Ta sodobni senzor omogoča nadzor različnih dejanj.

Ker senzorični zaznavni element sam ni sposoben proizvajati signalov, dovolj za neposreden začetek uravnavanja razsvetljave, se v napravi uporabljajo ojačevalne naprave. Takšni prevodniki so tranzistorji ali drugi alternativni elementi.

Za razporeditev ojačevalnikov se uporablja način kaskadne postavitve:

1. Prvo mesto v vezju, takoj za senzorjem, zaseda tranzistor z visoko občutljivostjo in nizko močjo.
2. Naslednji v nihajnem krogu je podoben mehanizem, vendar z nižjo občutljivostjo, a z močjo, ki zadostuje za prenos velike obremenitve na element.

Precej pogosto se v elektronskih stikalih uporablja galvanska izolacija krmilnega vezja, kjer se krmilni signal pošilja prek optičnega sevanja – optičnega para. Na ta način se loči občutljivi del mehanizma, in sicer senzorje, od močnostnega dela.

Prav tako je možna uporaba radijskega frekvenčnega območja, kjer se pošiljanje ukazov izvaja preko protokolov zračnega prostora vključene brezžične mreže, na primer BlueTooth ali Wi-Fi.

Senzor ima tok le nekaj miliamperov, kar je premalo celo za prenos signala na bazo tranzistorja. Zato se v senzorskem stikalu za pošiljanje ukaza uporabljajo ojačevalniki.

Napajanje aktivnih elementov, ki so del elektronskega stikala, se lahko izvaja s pomočjo baterij ali električnega omrežja. Vendar bo pri drugi možnosti potrebno izvesti določene postopke za usmerjanje omrežne napetosti in njeno znižanje na zahtevano raven.

Najpreprostejši primer je polprevodniška Zenerjeva dioda. V redkih primerih lahko naletimo na vgrajen popoln impulzni napajalnik.

Vrste elektronskih stikalnih naprav

Kljub temu, da se senzorska stikala delijo na šest osnovnih vrst, se v gospodinjstvu uporabljajo le tri, in sicer: kapacitivna, optična in visokofrekvenčna. Oglejmo si jih podrobneje.

Kapacitivne naprave – razkošje ali nujnost?

Kapacitivni tip deluje kot svetlobni senzor in je sposoben zaznavati prisotnost objekta na določeni razdalji. Napravo montirajo namesto standardnih stikal za luči, vendar za njeno delovanje ni potreben pritisk gumba/stikalnega mehanizma.

Bistvo delovanja temelji na naslednjem algoritmu: ko se roka približa občutljivemu območju senzorskega zaslona, običajno na 40–50 mm, naprava izvede dani ukaz – opravi nastavitev osvetlitve, tako da jo vklopi ali izklopi. Nekatere različice zahtevajo rahel dotik aktivne plošče stikala.

Kitajsko podjetje Suntruth Electrical je eden redkih predstavnikov na trgu, ki so specializirani za proizvodnjo senzorskih stikal, nameščenih namesto običajnih

Nekateri bodo takšno funkcionalnost dojemali kot razkošje, vendar mnogi potrošniki, zlasti ženske, cenijo bistvo takšnega mehanizma.

Na primer, če je med kuhanjem v kuhinji potrebno vklopiti dodatno osvetlitev, potem rahel gib roke, pri čemer ni pomembno, ali je mokra ali umazana, brez težav upravlja elektronsko stikalo.

Glavni predstavniki kapacitivnih elektrotehničnih dodatkov za upravljanje osvetlitve so podjetja: Jung, Berker, Livolo in Steinel. Kljub priljubljenosti so se številni razvijalci odpovedali tovrstnim izdelkom in preusmerili proizvodnjo na ločeno nameščene vrste naprav.

Udobje in varčevanje optičnih stikal

Stikalo, opremljeno z infrardečim senzorjem, zaznava izključno toplotno sevanje v infrardečem območju, ki ga telo oddaja med premikanjem. Njegovo alternativno ime je senzor gibanja ali prisotnosti.

Optični modeli s pirodetektorjem so zasnovani za delovanje infrardečega sevanja z valovno dolžino največ 9 μm. Naprave iz serije Delta reflex podjetja Siemens so univerzalne. Namestite jih lahko tako na strop kot na steno in celo na prostem.

Delovanje te naprave temelji na delovanju občutljivega piroelementa. Optični sistem preusmerja toplotne žarke v polprevodniški sprejemnik, obdan z akumulacijsko lečo iz plastike.

Slednji element je razdeljen na segmente. Zaradi tega se območje pred IR-senzorjem deli na zaporedno razporejena občutljiva in neobčutljiva območja ter posledično na vidne in slepe sektorje.

Načelo delovanja naprave je naslednje: takoj ko premikajoči se toplotni objekt vstopi v območje, ki ga nadzoruje leča, pirodetektor ustvari napetostni impulz. Preko ojačevalnika se ta signal poveča, stikalo pa vklopi svetilke.

Pri izbiri inteligentnega regulatorja razsvetljave je vredno posvetiti pozornost njegovemu tehničnemu delu. Eden od pomembnih elementov je mehanizem, ki omogoča zakasnitev časa izklopa razsvetljave. Trajanje faze zakasnitve izklopa je mogoče nastaviti na nekaj sekund ali minut.

Funkcija časovnika je potrebna za odpravo težave s premikanjem osebe v slepo območje senzorja, ko pirosprejemnik ne zazna IR-sevanja in odda ukaz za izklop.

Če se stikalo uporablja v načinu senzorja, ki zaznava premikanje, se izbere krajši čas zakasnitve izklopa; če v načinu prisotnosti, bo obdobje daljše.

Za blokiranje delovanja infrardečega stikala v obdobju naravne dnevne svetlobe so skoraj vsi modeli opremljeni z nastavljivim fotosenzorjem, ki se nastavi v enega od položajev – sprožitev v somraku ali ob popolni temi.

Prav tako so proizvajalci izključili verjetnost, da bi senzorske naprave reagirale na majhne predmete, kot so hišni ljubljenčki – modelna paleta je razširjena z IR-napravami z dodatnim elektronskim krmilnikom moči toplotnega sevanja, ki se odziva samo na premikanje subjekta s težo večjo od 20 kg.

Prav tako zanimiva je različica z bolj zapleteno konstrukcijo, ki jo predstavljajo senzorji gibanja B.E.G. Takšne naprave predvidevajo akustični krmilni kanal. Pri predvajanju določenih zvočnih signalov – plosk, glasovni ukaz ipd. – se vklopi razsvetljava.

Več o tem, kako izbrati in namestiti senzor gibanja, preberite v nadaljevanju.

Najbolj priročna za uporabo v gospodinjstvu so infrardeča stikala z občutljivim ozko usmerjenim elementom, nameščenim na tečajni zanki, z eno prosto fazo, dvema prostima fazama ali tremi prostimi fazami. S tem je mogoče nastaviti potrebno višino in naklon pogleda leč.

Relativno nedavno je podjetje Siemens predstavilo novo serijo optičnih senzorskih stikal Delta Reflex. To so univerzalne naprave, ki se montirajo v katera koli območja prostora, vključno z zunanjimi, s stopnjo zaščite pred zunanjimi neugodnimi dejavniki IP 55.

Visokotehnološki modeli so opremljeni z daljinskim upravljalnikom, prek katerega se izvaja programiranje različnih funkcij, na primer nastavitev časovnika zakasnitve izklopa ali simulacija prisotnosti v določenem obdobju.

Udobje in praktičnost vvisokofrekvenčnih naprav

Visokofrekvenčna senzorska stikala so predstavljena s senzorji aktivnega tipa (osvetljenosti) in prostornine. Konstrukcijsko so te naprave precej podobne prejšnji različici, vendar se način odzivanja bistveno razlikuje.

Osnova delovanja detektorja je uporaba fotodiod. V trenutku, ko kvanti svetlobe zadenejo fotosenzitivno območje, naprava izklopi svetlobno tehniko. Poleg tega je v ohišju poseben regulacijski mehanizem, s pomočjo katerega se nastavi zahtevana raven osvetlitve.

Takšni inteligentni mehanizmi se v večji meri uporabljajo za osvetlitev fasad. Ko nastopi mrak, vklopijo svetilke na območju, ko se zdani, jih izklopijo.

Kljub visoki stopnji zaščite lahko detektorji osvetljenosti ob nalepu snega delujejo nepravilno – ker sklepajo, da je nastopil mrak, naprava izklopi osvetlitev, zato je treba sneg nenehno odstranjevati.

Med priljubljene modele spadajo senzorji nemških podjetij Steinel in Osram. Na voljo so tako izdelki, ki se namestijo na mesto stare žarnice, kot tudi samostojne naprave.

Montaža se izvede v prekinitvi električnega tokokroga, ki napaja svetlobne naprave. Naprava ima visoko stopnjo zaščite, ne manj kot IP 44.

Načelo delovanja senzorja prostornine temelji na oddajanju šibkih visokofrekvenčnih impulzov, ki se odbijajo od različnih predmetov pohištva in dekoracije, tal in sten.

Ko naprava za uravnavanje svetlobe ustvari popolno sliko prostora v polju odbitih mikrovalov, jo z določeno periodičnostjo pregleduje. Če se na območju pojavi nov predmet, se oblikuje ukaz in luč se vklopi; če se nič ne spremeni, naprava ostane izklopljena.

Mikrovalovni senzor je sestavljen iz podobnih elementov kot vse druge vrste senzorskih stikal. Tudi navzven so te naprave podobne, vendar leče tukaj niso predvidene, občutljivi element pa je pokrit s plastično kapico.

Glavni proizvajalec teh naprav je ista družba Steinel. Izdelujejo jih kot stikala, nameščena namesto standardnih, ali pa kot dražje modele v obliki namiznih svetilk.

Označevanje in podrobnosti priključitve

Analizo oznake bomo izvedli na primeru elektronskega stikala modela VL C701R podjetja Livolo. Modifikacija naprave je označena z latinskimi črkami C6, C7 itd. Sledi dvomestna številka, ki označuje število priključenih skupin svetilk: 01, 02 in 03.

Dekodiranje oznake modela VL C701R: VL – okrajšava proizvajalca; C7 – serija; 01 – ena upravljana linija; R – daljinsko radijsko upravljanje

Zadnje črke bodo označevale dodatno funkcionalnost senzorskega stikala:

• R – radijsko upravljanje;
• D – mehanizem zatemnitve, ki omogoča gladko uravnavanje stopnje osvetlitve;
• S – funkcija prehodnega stikala;
• T – časovnik za izklop.

Shema priključitve senzorskega stikala je enaka kot za standardno enogumbno napravo ali regulacijo svetlobe.

Dovolj je pogledati shemo in postane očitno, da za priključitev senzorskega stikala ni potrebna dodatna namestitev vodnikov ali kablov. Na primeru VL C701R je razvidno, da je namestitev opravljena namesto običajnega zatemnilnika.

V skladu z zgornjo shemo rdečo linijo, ki prihaja iz razdelilne omarice, priključimo na sponko L (In).

Nato oranžno fazo (na sliki) priključimo na sponko L1 (Load). Ta vodnik nato vodi do ene ali več skupin svetilk.

Vsi nastavljivi parametri stikala in daljinskega upravljalnika bodo shranjeni tudi ob izpadu napajanja in izpraznjenih baterijah, kar je pomemben vidik.

Nevtralni vodniki (N) se združijo v eno vozlišče s pomočjo sponk. Na enak način se uredijo tudi zaščitni vodniki (PE).

Kadar je mogoče, je bolje uporabiti vgradne doze z zadostno globino za celovito namestitev tako stikala kot vseh kablov.

Po skrbni namestitvi vodnikov v nišo vgradne doze preidejo na pritrditev podnožja stikala in njegove steklene nadgradne plošče.

Izbira optimalnega modela

Glavni odločilni kazalnik za polno delovanje senzorskega stikalnega aparata je značilnost električnega omrežja. Zahtevana napetostna norma 220 V ni primerna za vse modele. Obstajajo različice z odstopanjem 20-30%.

Zato je pri izbiri treba posvetiti pozornost mejnim vrednostim napetosti, navedenim v značilnostih naprave. Pri bistvenih odstopanjih bo treba dodatno namestiti stabilizator, prek katerega se bo izvajalo izravnavanje nihanj.

Da bi nakup elektronskega stikala upravičil vsa pričakovanja in naprava bistveno povečala stopnjo udobja v prostoru, je treba pri izbiri upoštevati potrebno funkcionalnost, ki naj bi jo naprava imela.

Za določitev ustreznega modela senzorskega izdelka je treba upoštevati prednostne možnosti, katerih prisotnost je nujna:

1. Število skupin žarnic, priključenih na regulator – lahko jih je ena, dve ali tri.
2. Intenzivnost. Nekatere naprave so dodatno opremljene z dimmerjem, prek katerega se spreminja jakost toka, ki se dovaja žarnicam.
3. Vgrajeni časovnik. Pri prehodnih modelih je nameščen avtomatski izklopni časovnik, ki se sproži po nastavljenem času. Te naprave se v večji meri uporabljajo za hodnike in stopnišča.
4. Način upravljanja. Tukaj je vse odvisno izključno od preferenc kupca. Obstajajo naprave, upravljane z daljinskim upravljalnikom, z dotikom, zvokom itd.

Ko se odločite za nabor potrebnih funkcij, se je treba ustaviti pri enem od predstavljenih proizvajalcev. Cenovna kategorija naprav ne sodi med poceni, zato lahko pri nakupu izdelka nizke cene naletite na nekakovosten nadomestek.

Belgijska znamka Basalte je usmerjena v izdelke elitnega razreda. Model Deseo – utelešenje večnamenskosti in izvrstnega oblikovanja. Skoraj vsi izdelki imajo LED osvetlitev ozadja.

V belgijskem podjetju Basalte izdelujejo senzorske regulacijske naprave visoke kakovosti. Pri razvoju se usmerjajo na potrošnike z najvišjimi zahtevami.

Elitni modeli se odlikujejo ne le po izvirnem oblikovanju, ampak tudi po eni najvišjih cenovnih kategorij. Kljub temu ceno v celoti kompenzira udobje pri uporabi, prisotnost različnih funkcij in preprosto uravnavanje.

Kljub temu da imajo številni kupci predsodke do kitajskih izdelkov, je podjetje Livolo uspelo dokazati kakovost svojih izdelkov.

Med kitajskimi predstavniki izpostavljajo podjetje Livolo. Glavne prednosti senzorskih stikal te znamke so dostopna cena izdelkov in izvirne oblikovalske rešitve za opremljanje doma, ki lahko poudarijo individualnost.

Pri tem se ponudba ne omejuje na tehnično preproste modele. Prav tako velja omeniti nenehno dopolnjevanje ponudbe.

Priporočamo vam tudi, da preberete naš drug članek, kjer smo podrobno opisali, kako sami sestaviti senzorsko stikalo.

Zaključki in koristen video na to temo

Če ste se odločili, da svoj dom spremenite v pametnega, je vredno upoštevati nasvete za izbiro elektronskih modelov. O tem v prispevku:

Ko se odločite za model in potrebne funkcije, je pomembno razumeti, kako izvesti priključitev:

Kljub visokemu cenovnemu razredu so senzorske stikalne naprave opremljene s tako zmogljivimi funkcijami, ki povsem zadostujejo za opremljanje sistema pametnega doma. Ko izberete in kupite ustrezen model, ki ustreza vašim zahtevam, lahko priključitev izvedete sami.

Imate osebne izkušnje z uporabo senzorskih stikal za luči? Prosimo, delite jih z obiskovalci našega spletnega mesta. Povejte o prednostih in pomanjkljivostih takšnih naprav, ki ste jih opazili prav vi. Pišite komentarje v polju pod člankom.