Шумовой датчик включения света

Шумовой датчик включения света

Датчик, реагирующий на наличие звука — чудо техники, предназначенное для упрощения жизни и экономии ваших денег. Что это такое, и как его сделать, можно детально изучить в этом материале.

Введение

Датчики звука появились достаточно недавно, их основная функция – это включение света. В основном их используют в помещениях, где не всегда удобно или не стерильно искать выключатель. Это могут быть как больницы – где по правилам асептики небезопасно касаться сторонних предметов, так подъезды и жилые дома, тем самым экономя электроэнергию и время на поиски выключателя.

Описание и назначение

Датчики звука появились в начале 90-х годов и использовались в системах безопасности. Изначально они прославились низкой чувствительностью и ложными срабатываниями. Современные модели исправили эти недостатки и теперь они очень чувствительные и срабатывают только в подходящий момент.

Нынешние датчики владеют возможностью распознавать звука на основе записанного в него эталона, который записан в само устройство. Простые датчики не могут анализировать и реагируют на любой шум, чуть дороже – на хлопок, а лучшие образцы запрограммированы на огромное количество команд, поэтому стоят намного дороже.

Назначение это чудо техники получило в осветительных приборах, выполняя функцию включения и выключения света, когда приближается человек и образуется шум, то свет включается через 1-2 секунды, когда звук пропадает, проходит 15-0 секунду и происходит выключение света. Их используют в подъездах, жилых комплексах, больницах, туалетах. Они являются отличным выходом для семей, где есть дети. Очень часто, ребенок боится темноты, а такой датчик сможет решить проблему темных коридоров и страхов детей.

Конструкция и принцип действия

Датчик состоит из нескольких деталей: Микрофон, усилитель, реле и электроника, для анализа поступившего звука.
Звуковые датчики – это акустические устройства, поэтому, работают они по принципу поиска акустических волн. Когда звуковая волна попадает в устройства – происходит анализ, в соответствие с определенным параметром тишины. Контрольным пунктом выступают скорость и амплитуда звуковой волны, то-есть прибор реагирует на шумовой диапазон. Когда устройство получило эти данные, оно сравнивает их с запрограммированными, после отправляя команду на реле, что в свою очередь замыкает электрическую цепь и включает таймер, по истечению которого – зажигается свет.

Освещение включается на определенное время, в течении которого датчик не анализирует звуки, потом все начинается сначала, и если шума нет – то свет гаснет.

Датчики обладают слишком высокой чувствительностью и, чтобы минимализировать ложные срабатывания, нужно его настроить. Поэтому на датчике есть кнопки или колесики, которые настраивают границы предельного шума. Обычно выставляют 50 дБ – это равносильно хлопку в ладоши. Второй регулятор отвечает за время, через которое должен включиться свет.

Разновидности

В наше время, датчики делятся на три типа:

  • Стандартные датчики – реагируют на любой шум или команду.
  • Оптико-акустические модели. Если взять в расчет стандартный датчик, который может реагировать только на звук, то эти приборы работают совсем по-другому. Они не только ловят звук, но также ориентируются в уровне освещения в помещении, это позволяет не включать освещение в светлое время суток и этим экономить электроэнергию и деньги предприятия. Их строение отличается наличием фотоэлемента, с помощью которого и производится анализ освещенности помещения.
  • Звуковые датчики с обнаружением движения. Они способны реагировать не только на происходящий шум, но и включать свет, при появлении живых существ. Но их использование не всегда является удобным из-за множеств ложных срабатываний, которые происходят из-за грызунов, домашних животных и прочей живности.

Сферы применения

Звуковой датчик применяют в подъезд, что удобно в темное время суток, для людей которые возвращаются с работы. В больницах по причине стерильности, не очень удобно хирургу, который следует на операцию включать в коридоре или в любом другом месте свет. Последнее время, эти устройства широко используются в системах “умный дом”. В помещениях, жилых комплексах для людей с ограниченными возможностями.

Также на складах, где нет возможности включить сет, по причине занятости рук другими предметами и различных предприятиях, в последних принято использовать функцию “Хлопка”. И, конечно, в жилых домах, куда люди практически не заходят, к ним относятся кладовые, чердаки и подвалы, из-за их расположения и кромешной темноты, поиски выключателя могут закончится травмой.

Как изготовить своими руками

Существует несколько способов изготовления датчика звука, ниже мы рассмотрим основные из них.

Простейшая схема

Самая простая схема состоит из акустического реле в количестве двух штук и триггера.

Акустическое реле

Проще этой схемы вы не сможете найти, ведь это реле собрано на одном транзисторе.

Выбор пал на МП 39 – это довольно старый германиевый транзистор. Их, обычно, полно в древней технике прошлого века. Микрофон мы тоже берем со старого телефона – это обычный угольный микрофон. Их можно достать из старого телефона, где номера набираются диском. Этот радиомикрофон обладает повышенной очень чувствительный наделен минимальной частотой диапазанного пропуска. Последнее уменьшает вероятность срабатывания от обычных шумов.

Читайте также:  Как собрать стиральную машину атлант

Принципы работы данной схемы:

  • Появился шум — упало сопротивление у микрофона. Далее вступает в силу конденсатор C1, который направляет переменный ток в транзистор.
  • После получения тока, транзистор отвечает за усиление сигнала
  • Далее принимает участие C2, с помощью коллектора транзистора происходит удвоение напряжения.
  • Теперь обращаем внимание, что через R3 проходит уже удвоенное напряжение на базу транзистора.
  • После этих действий наблюдаем, что транзистор открыт и работает в роли усилителя
  • Потом ток направляется на P1 и происходит замыкание контактов KP1.
  • Переменный ток пропадает, если звук отсутствует, а транзистор находится в полуоткрытом виде.

Схему можно собрать по разному, например на печатной или макетной плате и используют блок питания, вольтаж которого равняется 9-12 единицам.

Триггер для управления освещением

Триггер даст возможность запускать и отключать свет при появлении звука.

Как все происходит:

  • Зашли и хлопнули в ладоши – свет включился.
  • Выходите и снова хлопаете – свет выключается.

Здесь лучше всего брать в расчет мощные диоды. Которые смогут выдержать напряжение в 220 единиц вольтажа и проходящий сквозь лампы ток. Обратите внимание, что конденсатор C1, который используется в этой схеме, обязан выдержать такое же напряжение.

Как работает схема:

  • Появился звук – замкнулся контакт KP1.
  • Напряжение заряжает конденсатор C1.
  • Проходимый электрический ток, который конденсатор проводит, изменяет положение якоря в другое место и Л1 включается.
  • D1 блокирует реле.
  • При этом D2 стоит в состоянии полной готовности.
  • Когда звук образуется снова — проводит ток сквозь диод D2, после чего якорь возвращается в начальное состояние и свет гаснет ( Л1 выключается).

Чтобы триггер включал и выключал лишь одну лампу, нужно конденсатор и резистор поставить взамен Л2.

Схема на трех транзисторах

Давайте посмотрим на схему посложнее. Которая может работать сама и включать свет по первому звуку, а по второму выключать.

Посмотрев на эту схему, мы видим транзисторы KT315 и KT818 – они продаются в любом спец магазине.

Чувствительность этого чуда техники, при питании 9B – является 2 метра. Соответственно, если увеличивать напряжение – то увеличиваем и восприимчивость, если уменьшать – ну, вы поняли.

Микрофон берем электродинамический. Вольтаж, которое должно выдержать реле равняется 220 единицам, не забываем и про проходимый ток.

Если хотите запитать акустическое реле нужно взять блок питания. В данном случае подойдет абсолютно любой с диапазоном 9-15B. Реле собирается на макетной или печатной плате.

С использованием микросхем

Более сложный, но очень интересный вариант. В нем используется микросхема. А чем именно он интересен – так это тем, что в не нужно дополнительно устанавливать блок для питания, так-как он уже есть в нем. И еще одно отличие – здесь стоит тиристор взамен электромагнитного реле.

Что же нам это дает?

Реле имеет ограниченное количество срабатываний, а тиристор – нет. Так же тиристор уменьшает габариты устройства, что тоже идет нам на руку. Аппарат что представлен ниже, имеет чувствительность 6 метров и работает с лампами 60-70 Вт, и конечно – защиту от помех.

Увеличение

Как вы могли заметить выше, что реле рассчитано на ограниченную нагрузку в размере 60-70 Вт. Для обычного освещения в подъезде или туалете этого вполне достаточно. Но в некоторых случаях, этого будет мало, тогда диоды VD2-VD5 и тиристор VS1 – закрепляют на радиаторы, чтобы те уменьшали их нагрев.

Места, где соприкасаются радиатор с другими деталями, должны быть хорошо отшлифованными. Это позволит получить нужный контакт. В этом случае теплопроводная паста будет вашим спасением от перегрева.

Обратите внимание, что нужно изолировать радиаторы.

Использование датчиков звука в режиме шума

Изначально реле реагирует на команды, которые подает человек. В нашем случае – это хлопок. Но в некоторых ситуациях, нам нужна реакция на шум, для этого, нужно немного переделать реле. И самое интересное, что не нужно ничего усложнять. Схема требует небольших изменений.

К транзистору VT3 нужно подключить выход первого триггера(То-есть вывод 13 микросхемы соединяем с R7) и выходит так, что вторая часть микросхемы теряет свою необходимость.

Теперь одновибратор создает импульс всего на 0.5 секунды(на этот промежуток времени включается свет) Его будет недостаточно. Чтобы решить эту проблему, мы повышаем емкость конденсатора C4 и резистора R6. И смотрим на отклик, пока она не будет нас устраивать.

Читайте также:  Крепление для телевизора на стену икеа

Вы можете долго и нудно настраивать нужную задержку, то увеличивая, то уменьшая емкости. Но желательно воспользоваться простой формулой T=CxR

Преимущества и недостатки

Все в нашем мире имеет свои плюсы и минусы, и датчики имеют свои преимущества и недостатки. К положительным качествам можно отнести:

  • Небольшая стоимость позволяет использовать их любой категории людей.
  • Радиус действия достаточно велик, что позволяет услышать появление человека и включить свет в нужное время.
  • Датчик окупается тем, что уменьшает затраты на электроэнергию и покупку новых ламп.

Также свет выключается не сразу, а через определенный промежуток времени. Это позволяет пройти нужные комнаты и не оказаться в полной темноте.

Но и недостатки у этого устройства тоже есть. К ним относится невозможность монтажа в шумных местах и постоянные срабатывания дешевых моделей. Поэтому, китайские бюджетные датчики не рекомендуется использовать.

Датчики движения инфракрасные. Применяются для автоматического включения и выключения любых световых приборов, при обнаружении движения человека в зоне действия датчика.
Используются как внутри помещения так и на открытом пространстве.

Фотореле. В автоматическом режиме включает и отключает освещение в зависимости от условий освещенности. При падении уровня освещенности, фотореле включает уличное освещение; при увеличении уровня освещенности, фотореле отключает освещение. Использование фотореле позволяет добиться значительной экономии электрической энергии, а также увеличения срока службы ламп.

Оптико-акустический датчик (присутствия). В условиях низкой освещённости при возникновении шума (хлопка, разговоров, шагов) включает освещение, отключает с задержкой после того, как звук пропадёт. При достаточной освещённости не включает дополнительное освещение.

Светильник светодиодный СПБ-2Д 5Вт 160-260В 4000К 400лм IP40 155мм c датчиком белый

СКАЧАТЬ каталог на СПБ-2Д 5Вт 160-260В

Преимущества

  • датчик движения настроен автоматически, не имеет регулировки
  • корпус – пластик
  • источник света – светодиоды
  • способ установки: накладной, настенно-потолочный
  • срок службы – 30 000 ч
  • гарантия – 2 года
  • угол охвата датчика движения – 120°
  • расстояние срабатывания – 8 метров
  • время срабатывания – 10 секунд
  • время работы – 2 минуты
  • уровень освещенности – 40 люкс
Область применения

Общее и местное освещение жилых, общественных помещений.

Электричество – это неотъемлемая часть повседневной жизни современного общества. Один из наиболее важных аспектов комфортного пребывания дома – это освещение. Чтобы включить или отключить свет в комнате, можно использовать специальный датчик, который реагирует на звуки. В последнее время такие акустические устройства пользуются большим спросом, поскольку облегчают в жизнь домочадцев.

Что такое звуковой датчик включения и выключения освещения

Датчик представляет собой прибор, оснащенный специальной конструкцией со встроенной лампочкой. Встречаются модификации в виде патрона, но наиболее распространенные разновидности имеют форму небольшой коробочки, изготовленной из пластика.

Реагирует на звуковые сигналы, благодаря которым удается управлять освещением в квартире или загородном частном доме. В роли пускового звукового сигнала чаще всего выступает хлопок в ладоши.

Датчики звука можно программировать на другие разнообразные звуки, поскольку не всем удобно хлопать в ладоши, например, руки часто бывают заняты или грязными.

Преимущество монтажа датчика звука также заключается в снижении затрат электроэнергии, поскольку многие домочадцы ленятся и не отключают свет в комнате, если он не нужен. Помимо этого, перемещение из комнаты в комнату станет более комфортным и безопасным, поскольку отключить осветительные приборы можно уже непосредственно перед выходом. По статистике в домашних условиях люди часто получают травмы из-за выключенного света в темное время суток.

Виды акустических датчиков включения света

Существует несколько разновидностей звуковых датчиков, которые используют в бытовых условиях.

  • Датчик, оснащенный фотоэлементами. Самостоятельно в автоматическом режиме отслеживает уровень освещенности в комнате и при необходимости сам отключает и включает осветительные приборы.
  • Стандартные звуковые устройства.
  • Универсальный высокочастотный датчик, который реагирует не только на звуковые волны, но и на движение человека в комнате.

Каждая из этих разновидностей обладает своими техническими особенностями, а также преимуществами и недостатками использования.

Прежде чем покупать высокочастотный датчик, нужно определиться, для чего он необходим и какие перед ним ставятся цели. Выбор должен быть взвешенным, поскольку оснащение дома подобными технологиями – удовольствие не из дешевых.

Предназначение устройств

Как правило, подобное оборудование устанавливают в разных помещениях для разных целей.

  • В помещениях, где человек появляется достаточно редко, например, кладовая, спальня для гостей и т.д.
  • На складах и других промышленных помещениях, где не всегда предоставляется возможность самостоятельно включать освещение при помощи стационарного выключателя.
  • С каждым годом все чаще функция «умного помещения» оснащается в офисных помещениях, государственных учреждениях, больших концертных залах и т.д.
  • На дачных участках, в гаражах, сараях, подвальных помещениях, а также в местах, где нет возможности установить обыкновенный традиционный переключатель.
Читайте также:  Когда можно пересаживать орхидею и как

Не всегда есть острая необходимость устанавливать у себя дома подобные технологии. Но если домочадцы желают сделать свой дом более комфортным для проживания, экономичным и технологичным, лучше способа не найти.

Устанавливать устройства рекомендуется не только благодаря экономии электроэнергии и беспрепятственному перемещению по дому в темное время суток – такой подход значительно увеличивает ресурсы работы осветительных приборов и лампочек.

Принцип работы

Акустические датчики управления освещением по принципу работы делятся на два вида:

  • Устройство реагирует на любой шум – это наиболее распространенный вид.
  • Оборудование, которое реагирует на звуковые команды. Ассортимент подобных моделей невелик, как правило, дома устанавливают самодельные датчики.

Устройства, реагирующие на любой шум

Акустические датчики чаще всего устанавливают в коридорах или подъездах на лестничной клетке. Во время передвижения человек обязательно издает звуки, которые фиксирует датчик. Совместная работа с освещением основывается на следующих принципах:

Вариант №1 Вариант №2
  1. Человек подошел к входной двери в подъезд.
  2. Датчик звука уловил шум и дал команду включить осветительный прибор.
  3. Пока человек поднимается, датчик не перестает улавливать звуки и не подает команду отключать лампу.
  4. После закрытия входной двери в комнату наступает тишина, реле устройства подает сигнал на отключение освещения в подъезде.
  1. Оборудование улавливает звуки, на реле задержки подается сигнал о включении осветительного прибора.
  2. По истечении заложенного реле временем освещение автоматически отключается, независимо от того успел человек дойти до квартиры или нет.

Функция задержки отключения может быть встроена производителем в датчик или же дополнено после покупки самостоятельно.

В первом случае система также может быть оснащена функцией задержки, но не отключения, а включения. Такой подход позволяет сократить количество ложных срабатываний ламп, например, при кратковременном шуме.

Оборудование, которое реагирует на команды

Речь идет о более громких звуках, например, отчетливый хлопок в ладоши. Рабочее реле такого устройства представляет собой обыкновенное реле шума, только порог его срабатывания ваше и делится оно на две и более команды.

Пример: если хлопнуть один раз в ладоши – свет зажегся, хлопнуть два раза – все осветительные приборы погасли. Его можно устанавливать в жилых помещениях, но в доме с маленькими детьми не всегда удобно хлопать или издавать любые другие громкие звуки.

Технически более сложное в реализации устройство может реагировать на звуковые команды. Например, как браузер реагирует на фразу «Окей, Google».

Критерии выбора

Специалистами было разработано несколько правил и рекомендаций, прислушиваясь к которым можно подобрать подходящий датчик звука для включения осветительных приборов в конкретных случаях:

  • Если монтаж оборудования будет проходить на улице, устройство должно быть оснащено степенью защиты IP не менее 55, а предпочтительнее 65. Если датчик будет находиться под навесом и влага на него попадать не будет, можно ограничиться классом защиты 44. Если устройство предназначено для помещений, где отсутствует повышенная влажность и запыленность, степень защиты может быть еще меньше.
  • Учет мощности осветительных приборов. При установке датчика звука важно также правильно подобрать мощность ламп. Сделать это нетрудно, достаточно узнать мощность основного осветительного прибора в комнате и подобрать датчик, мощность у которого с небольшим запасом.
  • Радиус действия тоже имеет большое значение, поскольку этот фактор позволяет учесть максимальный интервал, на который он будет реагировать. Как правило, этот показатель колеблется в пределах 6-50 метров. Для небольших помещений нужно выбирать датчики с минимальными показателями.
  • Оснащение фотореле. Большинство современных моделей ими дополнительно оснащаются, поскольку этот узел позволяет еще больше сократить расходы на электроэнергию.

Еще при покупке стоит обратить внимание на производителя, поскольку часто именно от этого показателя зависит срок службы устройства и корректность работы.

Преимущества и недостатки датчика звука для включения света

Как и любой другой электрический прибор, акустические датчики включения освещения обладают своими преимуществами и недостатками. К достоинствам оборудования следует отнести:

  • Ощутимое сокращение расходов на электроэнергию и приобретение новых ламп, поскольку уже научно подтверждено, что потенциал осветительных элементов значительно увеличивается.
  • Нельзя сказать, что стоимость сильно маленькая, но оснастить дом подобными технологиями под силу семьям из любой категории населения.
  • Большой радиус действия, который позволяет заранее распознать звуки и своевременно включить осветительные приборы.

Помимо этого отключение света происходит не сразу после ухода человека, а спустя 20-30 секунд. Это весомый плюс, так как у человек не окажется неожиданно в кромешной темноте.

Из недостатков следует отметить невозможность установки в шумных помещениях, а также большое количество ложных срабатываний у бюджетных моделей акустических датчиков включения света.

Ссылка на основную публикацию
Что такое кубометр воды
Изучая показания индивидуального прибора по учёту расхода воды, потребитель видит израсходованный объём в кубических метрах. Но, учитывая, что людям привычнее...
Что означают обозначения на ярлыках одежды
Значки на одежде для стирки – это подсказки от производителей, которые помогут обеспечить правильный уход за изделием. Находится ярлык с...
Что означают цвета в интерьере
Цвет влияет на настроение человека, его эмоциональное состояние, мысли, сознание, здоровье и на его деятельность. Цвет – это жизнь. Поэтому...
Что такое куры доминант
Куры Доминант хорошо известны фермерам и сельским жителям. Эти домашние птицы преобладают высокой стойкостью к заболеваниям, нетребовательны к условиям содержания....
Adblock detector