Шест общи сензора в интелигентното LED осветление — колко познавате?

В ерата на IoT,уменLED осветлениесензориса трансформирали LED осветлението далеч отвъд основното осветление. С интегрирани сензори интелигентните LED системи вече предлагат по-голямо удобство, подобрена енергийна ефективност и по-персонализирани светлинни изживявания както за жилищни, така и за търговски среди. Тази статия представя един от най-широко използваните сензори в интелигентното LED осветление - сензорът за светлина -, като обяснява неговия принцип на работа и типични приложения.

 

1.Сензор за светлина (фотосензор) – Ключов тип наСлънчеваСензори за LED осветление

Сензор за светлина автоматично контролира LED осветителните тела въз основа на промените в нивата на околна светлина - като изгрев, залез или преходи между ярки и тъмни условия. Това е един от най-често използваните компоненти в интелигентните системи за управление на осветлението.

 

Как работи

Основният принцип се основава на фотоелектричния ефект. Полупроводникови устройства като фоторезистори и фотодиоди преобразуват светлинни сигнали в електрически сигнали. След това тези електрически сигнали се използват за откриване на нивата на яркост и съответно управление на осветителната верига.

 

Ключови предимства

Светлинните сензори автоматично регулират работата на осветлението въз основа на околното осветление:

• През деня светлините могат да се затъмняват или изключват, за да се намали консумацията на енергия.
• През нощта светлините се включват автоматично, когато околната яркост падне под предварително зададен праг.

Данните показват, че в смесен магазин от 200 m² LED осветлението, оборудвано със сензори за светлина, може да постигне до 53% икономия на енергия в сравнение с традиционното флуоресцентно осветление. Освен това продължителността на живота на системата може да достигне 50 000–100 000 часа, значително по-дълго от конвенционалните осветителни продукти.

 

Когато се комбинират с RGB затъмняване и технология за регулиране на цвета, светлинните сензори също помагат за създаването на динамични светлинни ефекти и подобрена визуална атмосфера.

 

Типични приложения

Слънчеви улични светлини& градински светлини

Това е едно от най-класическите приложения.

• През деня, когато слънчевата светлина е достатъчна, фотосензорът прекъсва веригата. Светлината остава изключена, докато соларният панел зарежда батерията.
• Привечер, когато околната светлина спадне до предварително зададено ниво, сензорът автоматично свързва отново веригата и включва светлината.
• Тази функция е особено често срещана при интегрирани слънчеви улични светлини и системи за дворно осветление.

 

Интелигентно осветление за коридор и стълбище

В обществени зони с добра естествена дневна светлина осветлението може да бъде конфигурирано да се активира само когато са изпълнени две условия:

• Околното осветление е слабо и
• Засича се движение.

 

При тази настройка сензорът за светлина действа като механизъм за "проверка", предотвратявайки ненужното активиране през деня и избягвайки загубата на енергия.

 

2. Инфрачервен сензор (PIR сензор) в интелигентни LED осветителни системи

Инфрачервените сензори позволяват автоматично управление на осветлението чрез откриване на инфрачервено лъчение, излъчвано от човешкото тяло. Човешкото тяло естествено излъчва инфрачервени вълни с дължина на вълната около 10 μm. Тези сигнали се фокусират от френелова леща и се приемат от PIR (пасивен инфрачервен) пироелектричен елемент.

 

Френелова леща изпълнява две ключови функции:

• Той концентрира инфрачервените сигнали върху сензора.
• Той разделя зоната на откриване на редуващи се активни и неактивни зони, така че човешкото движение създава променящ се модел на инфрачервения сигнал.

 

Как работи

PIR елементът преобразува промените в инфрачервеното лъчение в електрически сигнали чрез пироелектричен ефект.

• Когато никой не се движи, сензорът отчита само стабилна фонова температура.
• Когато човек навлезе в зоната на откриване, температурната разлика, причинена от движение, генерира променлив инфрачервен сигнал.
• Системата разпознава тази промяна и задейства светването или изключването на светлината.

 

 

Основни компоненти

Инфрачервената сензорна система обикновено включва:

• Френелова леща – фокусира и сегментира инфрачервените сигнали
• PIR сензор – отчита температурни промени
• Усилвател с нисък{0}}шум – подобрява слабите сигнали и компенсира намаляването на чувствителността при висока{1}}температурна среда

Заедно тези компоненти осигуряват стабилно и надеждно автоматично превключване на LED осветителни тела.

 

Типични приложения

Светлини и крушки за таван- със сензори за движение

Широко използван в жилищни помещения като:

• Входове
• Бани
• Балкони

 

Когато някой влезе в зоната на засичане, светлината се включва автоматично. След като лицето си тръгне, светлината се изключва след предварително зададено забавяне -, подобрявайки удобството и намалявайки ненужната консумация на енергия.

 

Стенни-светлини със сензор за движение

Често инсталиран в:

• Стълбища
• коридори
• Мазета

 

Монтирани на стени, тези осветителни тела са особено ефективни при откриване на хоризонтално човешко движение, като осигуряват реагиращо и енергийно{0}}ефективно осветление в преходни пространства.

 

3. Микровълнов сензор за движение – усъвършенстван интелигентен LED сензор за осветление

Микровълновият сензор за движение е детектор-на движещ се обект, проектиран въз основа на ефекта на Доплер. Той открива дали позицията на даден обект се е променила чрез без-контактно разпознаване и след това задейства съответното действие за превключване.

 

Как работи

Когато човек влезе в зоната на откриване и е необходимо осветление:

• Сензорът се включва автоматично.
• Свързаният товар (LED осветително тяло) започва да работи.
• Активиран е таймер за забавяне.

Докато движението продължава в рамките на сензорната зона, светлината остава включена.

 

Когато лицето си тръгва:

• Сензорът започва да отброява предварително зададеното време на забавяне.
• След изтичане на забавянето превключвателят автоматично се изключва.
• Товарът спира да работи.

 

Това позволява управление на осветлението, което е безопасно, удобно, интелигентно и енергийно{0}}ефективно.

 

Приложение: Всичко{0}}в-едно слънчево улично осветление

 

Микровълновите сензори могат да проникнат през капаците на лампите и да бъдат напълно скрити вътре в приспособлението, поддържайки чист и естетически приятен дизайн.

В сравнение с инфрачервените сензори, микровълновите сензори предлагат:

• По-широко покритие на откриване
• По-голямо разстояние на усещане
• По-висока чувствителност

 

Те са особено подходящи за главни пътища, магистрали и обществени площади, където са необходими по-големи зони на откриване за слънчеви системи за улично осветление.

 

4. Ултразвуков сензор – високо{1}}чувствителен интелигентен светодиоден сензор за осветление

Ултразвуковите сензори също се използват широко за откриване на движение и изпълняват функции, подобни на инфрачервените сензори. Те работят въз основа на ефекта на Доплер, като излъчват ултразвукови вълни с висока-честота (обикновено 25–40 kHz) и откриват честотни промени в отразените вълни, за да определят дали има движение в района.

 

След като бъде засечено движение, системата управлява съответно LED осветителното тяло.

 

Ключови предимства

Функции на ултразвуковите сензори:

• Голям обхват на откриване
• Няма визуални слепи петна
• Силна устойчивост на физически препятствия
• Висока чувствителност към движение на малки предмети

 

Те са се доказали като един от най-ефективните методи за откриване на фини движения. Когато са интегрирани с LED осветителни системи, те позволяват силно реагиращо и прецизно управление на превключването.

Приложение: Осветление за подземен паркинг

В подземни гаражи с:

• Ниски височини на тавана
• Плътни паркоместа
• Конструктивни колони и препятствия

 

Инфрачервените сензори често са блокирани или с ограничен обхват на откриване.

 

Ултразвуковите сензори обаче могат ефективно да покриват ъгли, зони зад колони и други препятствани зони. Докато превозно средство или човек се движат, горните светлини се задействат до пълна яркост. Когато не се засече движение, светлините остават затъмнени или се изключват напълно.

 

Тази интелигентна стратегия за управление осигурява максимално спестяване на енергия, като същевременно поддържа безопасност и видимост.

 

5. Температурен сензор (NTC) в интелигентни LED осветителни системи

NTC (отрицателен температурен коефициент) температурни сензори отдавна се използват широко за защита от прегряване в LED осветителни тела.

 

Светодиодните тела с висока-мощност генерират значителна топлина и обикновено изискват много{1}}алуминиеви радиатори за разсейване на топлината. Въпреки това, поради компактната структура на много продукти за вътрешно LED осветление, управлението на топлината остава едно от най-големите технически предизвикателства в индустрията.

 

Как работи

NTC сензор непрекъснато следи температурата на радиатора или ключовите компоненти вътре в устройството.

• Когато температурата превиши предварително зададения праг на безопасност, веригата на драйвера автоматично намалява изходния ток (затъмнявайки светлината), за да намали консумацията на енергия и да предотврати прегряване.
• Ако температурата продължи да се повишава над безопасната граница, системата прекъсва захранването напълно.
• След като температурата спадне обратно до безопасен диапазон, устройството автоматично възобновява нормалната си работа.

 

 

Този механизъм "намаляване на мощността за безопасност" значително подобрява надеждността и удължава живота на продукта.

 

Типични приложения

Мощни-прожектори и високи-прожектори

 

Тези тела работят с висока мощност и произвеждат значителна топлина. Вградените-в NTC температурни сензори осигуряват-топлинно наблюдение и защита в реално време, което ги прави от съществено значение за:

• Промишлени съоръжения
• Складове
• Стадиони
• Строителни обекти

 

Термичната защита е от решаващо значение за поддържане на стабилна производителност и предотвратяване на преждевременна повреда в взискателни среди.

 

6. Звуков сензор (акустичен сензор) в интелигентни LED осветителни системи

Основният компонент на звуков-контролиран сензор е микрофон, който преобразува външни звукови вибрации в електрически сигнали.

 

В интелигентните LED осветителни системи звуковият сензор работи заедно с:

• Вериги за усилване на звука
• Модули за сравнение на прагове
• Вериги за управление на забавяне
• Компоненти за превключване на тиристор (триак).

Заедно те образуват цялостна звуково-активирана превключваща система.

 

Как работи

• Микрофонът улавя звуци като стъпки, пляскане или говор.
• Тези сигнали се усилват и сравняват с предварително зададен звуков праг.
• Когато интензитетът на звука превиши прага, системата извежда тригерен сигнал.
• След това веригата за забавяне активира превключващия компонент, като автоматично включва LED светлината.
• След предварително зададеното време на забавяне светлината се изключва.

 

Принципът на работа е прост, директен и много{0}}рентабилен.

 

 

Типични приложения

Традиционно осветление за коридори и стълбища

Това е най-често срещаното приложение, често съчетано със сензор за светлина (управление на-звука и-светлина).

През деня, когато околната светлина е силна, системата игнорира звуковите сигнали.

През нощта, когато е тъмно, плясък или стъпка активират светлината.

Тази двойна-система за управление предотвратява ненужното активиране през деня.

 

Осветление на мазета и складове

В райони с нисък трафик, но случайни краткосрочни-нужди от осветление, звуково-контролираното осветление осигурява просто и икономично решение.

 

Заключение

Светлинни сензори, инфрачервени сензори, ултразвукови сензори, температурни сензори, звукови сензори и микровълнови сензори формират шестте основни сензорни технологии зад интелигентното LED осветление.

 

Чрез точно откриване на условията на околната среда и човешката дейност, тези сензори позволяват:

• Автоматизирано управление
• Повишена безопасност
• Значителни икономии на енергия
• Повече{0}}осветителни изживявания, ориентирани към човека

 

Работейки заедно, те движат осветителната индустрия към по-интелигентно, по-ефективно и по-разнообразно бъдеще.