Датчики звука для включения света появились сравнительно недавно и были по достоинству оценены потребителями. Ими стали оснащать осветительные приборы в жилых домах и общественных зданиях, сокращая таким образом потребление электроэнергии и значительно экономя бюджет.
Датчики звука пришли на современный рынок в начале 90-х годов и поначалу использовались в составе систем безопасности и сигнализации. Первые образцы отличались низкой чувствительностью и большим процентом ложных срабатываний. Современные модели стали более совершенными и характеризуются высокой точностью фиксации и сверхчувствительностью.
Главным элементом датчика является микрофон, работающий в паре со специальным усилителем. Кроме этого, в конструкцию устройства входят электронные устройства, которые анализируют поступивший с усилителя сигнал, и в случае необходимости отправляют команду на электрическое реле.
Распознавание звука происходит на основе сравнения с эталоном, который уже записан в памяти устройства.
Самые простые датчики не способны к глубокому анализу и запрограммированы на любой шум, чуть более модернизированные – на хлопок, и самые совершенные образцы программируются на целый спектр команд, из-за чего стоят значительно дороже.
Датчики звука предназначены для автоматического включения осветительных приборов при приближении к ним человека.
Приборы получили широкое распространение в тамбурах зданий, общественных туалетах, подъездах многоквартирных домов и других местах общественного пользования. Кроме того, датчики часто устанавливают в системы охранной сигнализации.
Устройства способны работать со всеми типами осветительных приборов, включая люминисцентные и светодиодные лампы.
Помимо мест общего пользования, датчики устанавливают в помещениях жилых домов, в которых домочадцы бывают редко, например, в кладовые или другие подсобные помещения. Более того, датчик является оптимальным решением для освещения длинных и тёмных коридоров, что особенно актуально в домах с маленькими детьми.
Часто бывает так, что ребёнок просто опасается выходить в тёмное пространство, а до выключателя ещё не дорос. Устройства очень востребованы в домах, где есть люди с ограниченными возможностями, которые передвигаются по дому в инвалидных креслах, а также на складах и базах, где не всегда есть возможность включить освещение с помощью рук.
Датчики позволяют осуществлять загрузку и выгрузку товара, не выпуская тяжёлых коробок для того, чтобы включить свет.
Датчики часто устанавливают и в проходных коридорах, где они мгновенно включат свет при появлении человека, и незамедлительно выключат его, как только тот покинет коридор.
Ещё одной важной сферой использования датчиков звука являются медицинские учреждения, где отсутствие выключателя продиктовано требованиями гигиены. Используют устройства и в помещениях, в которых установка стандартного выключателя по техническим причинам невозможна.
В более широких масштабах датчики используются в речных и морских портах, где после срабатывания тревожной сирены они мгновенно включают дополнительные прожекторы, освещающие акваторию.
В таких случаях автоматика часто приходит на помощь неуспевающим отреагировать людям и нередко предотвращает серьёзные инциденты.
Как и любой другой электронный прибор, датчики звука имеют свои сильные и слабые стороны. К достоинствам приборов относят:
- невысокую стоимость, делающую устройства доступными для всех категорий населения;
- большой радиус действия, позволяющий издалека «слышать» звук приближающегося человека и вовремя включать освещение;
- значительное снижение затрат на электроэнергию и покупку лампы.
Кроме того, выключение света происходит не сразу, а спустя 20-30 секунд после ухода человека. Это позволяет ему не оказаться сразу в кромешной темноте, а спокойно уйти в другое помещение.
Недостатков у датчиков звука не так уж и много. К ним относят невозможность размещения в слишком шумных местах и вероятность ложных срабатываний более дешёвых моделей.
Звуковые датчики для включения света относятся к группе акустических устройств. Основой принципа их работы является обнаружение и распознавание акустических волн.
Волна проникает внутрь прибора и создаёт в нём отклонение от стандартного параметра тишины. В качестве контрольных точек выступают скорость звуковой волны и её амплитуда.
Скорость, в свою очередь, регистрируется благодаря определению частоты и фазности.
Далее, после обработки звуковой волны и её сравнения с эталоном, прибор посылает команду реле, которое замыкает электрическую цепь, запускает таймер и включает освещение, например, на 50 секунд. В течение этого времени датчик не обращает внимания на звуковой фон помещения, а по завершении периода начинает вновь регистрировать наличие и скорость акустических волн.
Если фон не изменился и в помещении наблюдается шум, то свет продолжит гореть ещё 50 секунд.
Если же звуки стихли, и прибор перестал регистрировать акустическую волну, то реле разомкнётся и освещение будет автоматически отключено.
После выключения датчик вновь готов к приёму и обработке акустической волны, и незамедлительно включит свет при её обнаружении.
В качестве шумовой нагрузки может выступать открытие двери, человеческие шаги, голоса разной громкости, покашливание или хлопок в ладоши.
Из-за высокой чувствительности встроенного микрофона и риска ложных срабатываний, звуковые датчики нуждаются в грамотной настройке. Для этих целей на корпусе имеются регуляторы, выполненные в виде колесиков либо кнопок.
Один из них регулирует границы предельного шума, при которых прибор срабатывает. Оптимальным вариантом является настройка на срабатывание при уровне звука 50 дБ, что эквивалентно звуку от хлопка в ладоши взрослого человека.
При помощи второго регулятора выставляют время, через которое прибор должен будет включиться после принятия им звуковой волны.
Современный рынок предлагает три вида звуковых датчиков, включающих освещение. Это стандартные звуковые и оптико-акустические модели, а также приборы, реагирующие ещё и на движение.
- Если классические звуковые модели способны реагировать только на звуковую волну, то оптико-акустические приборы работают несколько по иной схеме. Помимо приёма и обработки звукового сигнала, они способны самостоятельно оценивать уровень освещённости помещения и не позволят включить лампу в светлое время суток, несмотря на присутствие шума. В конструкцию таких моделей входит чувствительный фотоэлемент, реагирующий на количество света в помещении.
- Звуковые датчики с функцией движения способны включать свет как при прохождении звуковой волны, так и при появлении человека или животного. Однако такие модели не очень удобны в том плане, что часто реагируют на грызунов и домашних питомцев, повышая тем самым процент ложных срабатываний.
- Стандартные звуковые модели подразделяются на два типа: приборы, срабатывающие от любого шума и командные образцы.
Датчики, реагирующие на общий шум, представляют более многочисленную группу устройств и выпускаются в широком ассортименте.
Такие модели устанавливают исключительно в общественные пространства, а в жилых помещениях не используют. Исключение составляют приборы, оснащённые реле задержки отключения, которые иногда используются в ванных комнатах и туалетах.
Образцы дополнены функцией задержки времени отключения и самостоятельно отключаются только через 50-60 секунд после стихания последнего шума. Некоторые модели данного вида оснащены дополнительной опцией задержки включения, которая не позволит прибору зажечь свет от короткого акустического удара, например, раската грома или сигнала авто.
Устройство включит свет только в том случае, если шум будет продолжаться в течение сколько-нибудь продолжительного времени. Параметры времени в большинстве случаев можно запрограммировать самому. Достоинствами вида является простота устройства и низкая цена.
К недостаткам относят невозможность установки в подъезды, выходящие окнами на шумную магистраль, и использование в жилых помещениях.
Звуковое реле, реагирующее на конкретные команды, например, на хлопок в ладоши, позволяет использовать его в жилых пространствах и офисных коридорах. По своей сути данное устройство является тем же шумовым датчиком, но с более высоким порогом срабатывания, улавливающим одну или две команды.
Принцип его действия немного отличается от принципа работы шумового прибора и состоит в следующем: при одном хлопке в ладоши устройство замыкает цепь, свет включается и продолжает гореть до тех пор, пока не прозвучит команда на отключение света.
Обычно в качестве команды выключения используют двойной хлопок.
Как подключить датчик света (фотореле, день-ночь): к лампочке или прожектору
Для автоматического управления наружным (а иногда и внутренним) освещением удобно использовать фотореле. При снижении уровня естественного света вечером оно включит систему искусственного освещения и отключит утром, когда взойдет солнце.
Если совместить фотореле с датчиком движения, можно получить еще большую экономию – свет включится только ночью и только при условии присутствия человека. В продаже имеется много подобных совмещенных моделей.
Выбрать и подключить датчик день-ночь можно самостоятельно.
Что такое фотореле, устройство и принцип действия
Если рассмотреть фотореле в качестве «черного ящика», то его устройство и принцип действия просты:
- на стороне входа чувствительный элемент, куда попадает свет;
- на выходе – сигнальное устройство;
- на корпусе – настроечный орган.
При попадании света (или прекращении попадания) на чувствительный сенсор устройство выдает сигнал, который можно использовать для управления исполнительными механизмами, фонарями (напрямую или через реле-повторитель).
Реле освещенности как «черный ящик».
Можно выдавать сигнал на пульт управления или инициировать работу тревожной сигнализации. Сигнал может быть в виде:
- изменения уровня напряжения (логического уровня);
- «сухого контакта» реле;
- изменения состояния электронного ключа (транзистор с открытым коллектором) и т.д.
Детектор освещенности может быть встроенным в корпус прибора, а может быть выносным. Тогда его можно установить в любом удобном месте. Орган настройки позволяет регулировать уровень срабатывания — можно заставить реле включать свет раньше или позже.
На самом деле устройство фотореле более сложно.
В общем случае прибор содержит:
- элемент, чувствительный к свету (фоторезистор, фотодиод и т.п.);
- устройство преобразования (преобразует изменение состояния сенсора в изменение электрического напряжения);
- усилитель-буфер;
- пороговое устройство – сравнивает напряжение от датчика с заданным уровнем;
- таймер – ограничивает время работы освещения;
- формирователь выходного сигнала.
Устройства разных производителей имеют разную схемотехнику. Некоторые элементы могут быть совмещены, некоторые могут отсутствовать. Некоторые приборы имеют фиксированный уровень срабатывания, у них нет органа регулировки.
Важно! Фотореле часто называют датчиком света, датчиком освещенности, датчиком день-ночь и т.д. Такие названия не совсем корректны. Датчиком освещения, строго говоря, является часть фотореле, преобразующая уровень освещенности в электрический сигнал или в величину, которую можно преобразовать в электрический сигнал.
Важные технические параметры и разновидности
Перед выбором фотореле должна быть полная ясность, где оно будет устанавливаться и какой нагрузкой управлять. Исходя из этого, при покупке надо обратить внимание на следующие технические характеристики.
- Напряжение питания. Может быть переменным 220 вольт или низким постоянным (12, 24 вольта и т.д.). Выбирается из удобства подключения на месте установки.
- Конструкция сенсора. Детектор света бывает выносной или встроенный. Выносной может монтироваться в нескольких десятках метров от основного блока.
- Степень защиты. Определяет место монтажа. Если, например, прибор имеет степень защиты IP20, то это подразумевает установку только в помещении (в распредщите) и выносной сенсор.
- Нагрузочная способность. Определяет электрическую мощность, которую может напрямую коммутировать фотореле.
- Диапазон изменения порога включения. Указывается в люксах. Особо полезной информации не несет, потому что трудно на глаз определить, какой уровень включения нужен на месте. Чем шире диапазон, тем лучше.
- Задержка на включение или выключение. От нуля до нескольких десятков секунд хватит на все случаи жизни.
- Также среди параметров указывается собственное потребление устройства. Оно невелико, в большинстве случаев не превышает 5-6 ватт. Поэтому гнаться за этим параметром нет смысла.
| Фотореле | Нагрузочная способность контактной группы |
| ФР-2М | 16 А (220 VAC, 30 VDC) |
| ФР-1 | 6 А (380 VAC) |
| ФР-601 | 10 А (220 VAC) |
| ФР-602 | 20 А (220 VAC) |
| ФР-М02 | 16 А (220 VAC) |
Исходя из этих характеристик можно подобрать реле, оптимальное по сочетанию технических и ценовых параметров.
Схема подключения фотореле
Схема подключения датчика света несложна. Фактически это выключатель освещения, и подсоединять его надо по тому же принципу. Но у фотореле есть особенности, которые при монтаже могут поставить определенные задачи.
Подключение в сети TN-C и TN-S
В настоящее время в России эксплуатируются сети 220 вольт, в которых защитный (PE) и нулевой (N) проводники могут быть объединены (TN-C) или разделены (TN-S). Система TN-S считается более прогрессивной и правильной, но полный переход на нее произойдет еще не скоро.
Фотореле в двухпроводной сети TN-C
Схема подключения в двухпроводную сеть.
Отличие от обычного выключателя освещения в том, что к фотореле надо подключить нулевой провод. Это необходимо для организации питания внутренней схемы управления сумеречного датчика. Если напряжение питания датчика отличается от 220 вольт, то с нулевым проводом его соединять не нужно, но потребуется внешний источник нужного напряжения.
Фотореле в трехпроводной сети TN-S
В сети TN-S существует дополнительный провод PE. Конструктив практически всех фотореле не предусматривает подключение этого проводника, поэтому схема не изменится.
Схема подключения в трехпроводную сеть.
Подключение датчика света через реле-повторитель
В некоторых случаях нагрузочной способности собственной контактной группы светового датчика может не хватить для коммутации имеющейся нагрузки.
В такой ситуации выход прибора надо умощнить с помощью промежуточного реле, функции которого может исполнить магнитный пускатель. Его контакты должны быть рассчитаны на полный ток осветительного устройства.
Выход фотореле надо соединить с обмоткой пускателя. А коммутацию питания лампочки будут выполнять контакты реле-повторителя.
Подключение через реле-повторитель.
Схема инвертирования выходного сигнала
Встречаются ситуации, когда управление осветительным устройством надо осуществлять по инверсному принципу — включать при появлении естественного освещения и отключать при заходе солнца.
Такое фотореле-повторитель может понадобиться, например, при работе в системе освещения помещений, не имеющих окон (для содержания скота и т.п.). Реализовать его несложно, схема подключения датчика освещенности почти не отличается от предыдущей.
Только нужен пускатель с перекидной контактной группой.
Подключение с инверсным выходом.
При отсутствии сигнала от датчика света лампа запитана через нормально замкнутые (нормально закрытые, NC) контакты повторителя. Если реле сработает под действием светового потока, пускатель подаст питание на лампочку. При наступлении темноты освещение отключится.
Схема с дополнительным выключателем
Стандартную схему можно снабдить дополнительным выключателем. Тогда освещение можно будет включать или выключать независимо от состояния фотореле – в зависимости от выбранного варианта. Это может быть необходимым при неисправности фотореле.
Подключение с дополнительным выключателем на отключение.
Подключение с дополнительным выключателем на включение.
Если в этом варианте используется реле-повторитель, то дополнительный выключатель надо поставить параллельно его контактам. Еще лучше дополнить схему трехпозиционным выключателем. Он поможет выбирать режим работы освещения – ручной или автоматический. Полная схема включения будет выглядеть так.
Подключение с переключателем режима работы.
Режим О позволяет полностью вывести освещение из работы.
Схема подключения датчика движения к светодиодному прожектору
Установка и монтаж фотореле
В первую очередь надо определить место установки светочувствительного сенсора. Для этого надо соблюсти несколько несложных правил.
- Нельзя устанавливать фотодатчик там, где на него может попасть свет от искусственных источников (лампы уличного освещения, фары проезжающих машин и т.д.). Это приведет к выключению фонарей. Худший вариант – когда фотосенсор засвечивается управляемой лампой. Получится схема с обратной связью: наступила темнота – включилось освещение — свет попал на фотореле — освещение отключилось, наступила темнота — .. и дальше по кругу. Ни о каком комфорте в этом случае говорить нельзя.
- Не стоит устанавливать датчики в тени. В этом случае будет происходить раннее отключение и позднее включение.
- Надо защищать линзу сенсора от пыли и грязи и устанавливать устройство так, чтобы загрязнение датчика было исключено. Если это невозможно, следует хотя бы регулярно очищать входную часть детектора. В противном случае чувствительность прибора снизится.
- Если используется реле с выносным датчиком, не следует превышать максимальную дальность установки.
В завершении видео: Устанавливаем фотореле на ночное освещение.
Монтаж электрических цепей надо вести кабелем с медными проводниками. Из соображений механической прочности для наружной проводки его сечение надо выбрать не менее 2,5 кв.мм.
В 99+ процентах случаев такой кабель или провод пройдет по условиям максимальной нагрузки. Перед первым включением надо тщательно проверить правильность монтажа.
После этого можно включать систему освещения и приступать к настройке.
Включение света по хлопку: светильники с датчиками звука для включения света хлопковые
Главная › Звуковые датчики ›
Звуковой датчик – функциональное устройство, основное назначение которого – включение освещения в помещениях, где не очень удобно искать выключатель.
Включение света по хлопку может быть не единственной способностью такого прибора, в отличие от начального этапа появления, когда их использовали только в охранных системах.
На сегодняшний день в ассортименте, предлагаемом потребителю, есть простые приспособления, реагирующие на любой источник шума, распознающие определенный звук и даже дорогие устройства, запрограммированные выполнять сразу несколько функций.
Что это такое
Название акустическая система не отражает всего, что может делать современный звуковой датчик, потому что в нем отражается только основной принцип работы – распознавание волн от звука вариабельного происхождения.
А современная усовершенствованная конструкция может настраиваться только на один вид звука, записанный, как эталонный, срабатывать на любой шум, реагировать на команды, выполнят несколько функций по мере возникшей необходимости.
Основное предназначение прибора
Включение и выключение освещения, его можно применять на лестничных клетках подъездов, в которых нет лифта, в проемах темных подворотен, где нет необходимости постоянного освещения.
Настройка на шум шагов, производимое движение, скрип открывающейся двери, щелчок открываемого замка – все это приводит к тому, что датчик включения и выключения сначала зажигает свет для проходящего, а затем его гасит через выверенный промежуток времени.
Принцип работы
Звуковой датчик включения работает по двум основным принципам. В первом случае он нужен, чтобы сразу после раздавшегося звука, зажечь отключенное в тишине освещение.
Команда, поданная на реле раздавшимся шумом, включает свет на время, достаточное для прохождения определенного расстояния.
По такому принципу работает датчик на лестничных пролетах, в темных местах двора, на участках земельных владений, где нет стационарного освещения или просто в нем нет особенной необходимости.
Второй принцип работы обеспечивает реле задержки. Он позволяет устройству срабатывать только от определенного шума – характерного или продолжительного.
Такое реле включения света позволяет не тратить электроэнергию на движение более мелкого объекта, чем человек домашнего животного, грызуна на приусадебном участке, не реагировать на посторонние шумы – природные или механического происхождения.
Свет по хлопку
Популярная разновидность реле, работающего от команды более интенсивной, чем шорох одежды, звук шагов и даже щелчок открываемого замка. В активе датчика может быть одна или две мотивации – хлопок включает свет, два хлопка – выключает.
Установка в квартире такого акустического устройства многим специалистам представляется нецелесообразным, особенно, если оно работает по первому варианту.
После прохождения определенного времени свет отключается и человек снова оказывается в темноте.
Интересный факт.
Датчик звука для автоматического включения света
Датчик звука для включения света в повседневном обиходе появился сравнительно недавно и сразу же завоевал массовое доверие потребителей.
Его основное назначение — автоматическое зажигание светильника в ответ на шум шагов, хлопка в ладоши, голоса и так далее. Он обеспечивает удобную, без необходимости использования механического переключателя, работу системы освещения.
Разберем основные особенности шумового детектора, его разновидности, сферу применения и прочие важные аспекты.
Устройство и принцип действия
Датчик звука для автоматического включения света представляет собой микросхему, главные компоненты которой — аудиоприемник, усилитель, электрореле и контроллер. Работает устройство по следующему принципу:
- В помещении, где установлен звуковой детектор, раздается звук (шаги, голос, хлопок).
- Аудиоприемник фиксирует акустическую волну.
- Возникающий сигнал проходит через анализатор.
- Далее посылается команда на замыкание электрореле.
- Электрический ток начинает поступать на лампочку — свет зажигается.
- Одновременно с этим подключается таймер на размыкание цепи (в зависимости от заданных пользователем настроек — от нескольких секунд до десятков минут).
- Пока свет горит, звуковой датчик фактически находится в отключённом состоянии и никак не влияет на работу системы подсветки.
Современные детекторы рассматриваемого типа обладают достаточно большой чувствительностью. Поэтому чтобы исключить ложное срабатывание в конкретном месте применения, необходимо выполнить правильную настройку по данному параметру.
Для этой цели на корпусе прибора есть два регулятора. Один из них устанавливает порог воспринимаемого звука. Другой программирует время работы светильника после включения. Как правило, предела в 50 дБ (что соответствует хлопку в ладоши) вполне хватает внутри помещения.
Разновидности
Акустические датчики включения света доступны рядовому потребителю в следующих модификациях:
- Классические. Это стандартные модели с двумя регуляторами — звукового уровня и времени работы. Реагируют на любой шорох в зависимости от настроенного порога чувствительности.
- Гибридные.
- Оптико-акустические. В приборах сочетаются два вида детектора — звуковой и световой. Помимо стандартного режима работы — от звука, устройство включается в зависимости от уровня дневного света. Начинает функционировать только при наступлении сумерек или иных условий отсутствия естественного света.
- С дополнительным сенсором движения. Благодаря этому лампочка зажигается не только при обнаружении звуковых волн, но и при попадании в сектор обзора двигающегося объекта – транспортного средства, человека, животного и так далее.
- Усовершенствованные. Это умные модели, способные реагировать на конкретные команды человеческого голоса, определенные фразы и слова. Такие модели полностью исключают ложное срабатывание даже при наличии сильного звукового фонового.
Каждая модификация имеет свои особенности, технические характеристики и нюансы эксплуатации. Это нужно учитывать при выборе прибора для конкретного места применения.
Сфера применения
Акустический датчик для работы светильника применяется в следующих областях:
- В подсобных помещениях с редким появлением человека — кладовых, чердаках, подвалах, гаражах.
- В общественных местах — подземных переходах, подъездах, переулках.
- На промышленных и складских объектах.
- В больницах, поликлиниках и других медицинских учреждениях, когда использование выключателя противоречит требованиям санэпидемнадзора.
- В домах, квартирах, офисах в качестве системы умного дома.
- На охраняемых объектах и территориях — для отпугивания злоумышленников.
- На придомовом участке, даче, огороде.
- При необходимости объявления тревоги — на военных объектах, портах, базах.
При монтаже звуковых сенсоров в домашней обстановке достигается сразу несколько целей — повышение бытового комфорта, экономия электроэнергии и увеличение срока годности осветительных приборов.
Руководство к выбору
Чтобы правильно выбрать звуковой детектор включения и выключения света, рекомендуется соблюдать следующий ряд правил:
- Уровень влагозащиты должен соответствовать условиям применения. Например, если сенсор планируется установить на открытом пространстве, то показатель должен быть не менее IP55, а при установке в бане, сауне, бассейне — от IP67.
- Суммарная мощность подключаемых светильников. Детектор должен иметь несколько большую мощность, чем все подключаемые к нему лампочки.
- Дальность действия — в зависимости от расстояния, на котором прибору требуется обнаруживать звук. Для комнат, коридоров, проходных — это всего несколько метров, для открытых пространств, залов — несколько десятков метров.
- Наличие фотореле. Благодаря сенсору чувствительности света датчик будет включаться только при условии отсутствия естественного света — в темноте, сумерках, при закрытых шторах и так далее.
При выборе устройства не последнее место в списке критериев первостепенной важности занимает производитель. Во многом от этого будет зависеть и долговечность, и качество его работы.
Где купить
Приобрести датчики звука можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:
Достоинства и недостатки
Главные плюсы датчика шума для включения света:
- Существенное снижение энергопотребления системы подсветки.
- Уменьшение затрат на замену перегоревших лампочек.
- Доступная стоимость. Установка даже дорогих моделей быстро окупается в расчете на два выше приведенных преимущества.
- Приемлемый радиус действия — так, что прибор слышит шаги приближающегося человека с противоположного конца цеха, зала, длинного коридора.
- Большой выбор разнообразных моделей.
- Регулируемые параметры чувствительности и задержки времени отключения.
Из недостатков работы оборудования выделяется некорректная работа в условии наличия фоновых звуков, включая ложные срабатывания или полностью неработающее состояние. Подобные минусы чаще всего проявляются в очень шумной обстановке или у дешевых моделей.
Как сделать своими руками
Далеко не у всех есть возможность купить заводской звуковой детектор включения света. Однако при желании, наличии опыта в сборке радиотехнических схем и доступе к расходным материалам, его можно вполне быстро изготовить своими руками. Рассмотрим самые доступные варианты.
На акустическом реле и триггере
Наиболее простая схема на одном транзисторе. Она включает два акустических реле и триггер.
Акустический компонент
В качестве транзистора подойдет доступный МП 39 на германии. Его легко найти в старой технике. Далее потребуется аудиоприемник. Это может быть, к примеру, микрофон старого дискового телефона.
Преимущество такого старинного угольного приемника звука в том, что он обладает высоким порогом чувствительности, но при этом имеет минимальную пропускную частоту. Это значит, что посторонние звуковые колебания попросту не будут улавливаться собираемым прибором.
Для питания схемы также понадобится трансформатор постоянного тока на 9–12 вольт. Собирать и крепить все компоненты лучше на макетной или печатной плате. В собранном виде она будет функционировать следующим образом:
- При появлении звука сопротивление в радиомикрофоне понижается.
- Начинает действовать конденсатор C1.
- Из него ток поступает на транзистор.
- Далее происходит усиление сигнала.
- После этого компонент C2 с помощью транзисторного коллектора удваивает напряжение.
- На базу транзистора посредством R3 поступает двойное напряжение.
- Открытый транзистор функционирует в качестве усилителя.
- В завершении ток поступает на P1 для соединения контактов для светильника KP1.
Если звука нет, подача переменного тока исчезает и транзистор пребывает в полуоткрытой форме.
Триггер
Триггер выполняет функцию выключателя по следующему алгоритму:
- Заходя в помещение, пользователь издает звук — лампочка зажигается.
- Выходя оттуда, он опять издает звук — лампочка отключается.
При подборе компонентов схемы, выбирать лучше версии, способные выдерживать 220 В. Это правило касается диодов и конденсатора C1.
Функционирование схемы происходит по следующему алгоритму:
- Возникает звук — замыкается контакт KP1.
- Происходит зарядка конденсатора C1.
- Проходящий через него электрический ток переводит положение якоря в противоположное положение.
- Зажигается Л1.
- Осуществляется блокировка реле под действием диода D1.
- Одновременно с этим D2 готов к работе.
- При повторном появлении звука срабатывает второй диод D2.
- Благодаря ему якорь помещается в нулевое положение и свет тухнет (Л1).
Если требуется работа лишь одной лампочки, вместо Л2 в схеме нужно установить резистор и конденсатор.
Три транзистора
Для более опытных пользователей доступно изготовление самодельного датчика по несколько усложненной схеме. Ее особенность в том, что она сама по первому звуковому сигналу как включает, так и выключает освещение — по второму.
В цепи применяются транзисторы типа КТ818 и КТ315. Достать их можно в любом магазине радиодеталей. Дальность действия устройства на них достигает 2-х метров — при условии питания 9-вольтовым напряжением. Однако при его повышении или понижении чувствительность повышается или снижается, соответственно.
В качестве аудиоприемника используется электродинамический микрофон. При этом реле и конденсатор должны быть рассчитаны на 220 вольт. Сборка осуществляется также, как и в выше описанной версии, на плате — печатного или макетного типа. Для подачи питания применяется блок питания на 9–15 вольт.
С микросхемами
Это наиболее сложный, хотя и интересный для опытных радиолюбителей вариант схемы датчика. Основан он на микросхеме. Два существенных отличия от выше рассмотренных версий — это отсутствие внешнего блока питания и установка тиристора вместо электромагнитного реле.
Преимущество
В отличие от реле тиристор не имеет ограничений по числу срабатываний. Кроме того, он имеет существенно меньшие размеры. Значит, прибор получится более компактным, легким и универсальным. Дальность действия устройства сильнее — до 6 метров. При этом оптимальная мощность ламп — 60–70 ватт. К тому же оборудование предохраняется от фоновых помех.
Как повысить мощность
Как видно, детектор рассчитан на светильники средней силы. Если для домашних нужд этого вполне достаточно, на производстве, в мастерской и общественном месте этого будет мало. Поэтому при использовании светоисточников повышенной мощности диоды с VD2 по VD5, а также сам тиристор VS1 требуется установить на радиаторы. Это снизит их нагрев и позволит обслуживать более мощные светильники.
При этом радиаторы должны иметь электроизоляцию! Помимо этого, места контактирования их с другими компонентами схемы должны быть защищены. Это обеспечит наилучшую электропроводность и качество работы прибора.
Работа схемы
В изначальных версиях схемы реле срабатывало на голос человека или иной звуковой сигнал, например, хлопки. Однако удобнее, когда прибор реагирует на заданный уровень звука. Чтобы обеспечить ему такую функцию, потребуется несколько изменить схему реле:
- К транзистору VT3 подсоединяется выход от 1-го триггера, а выход делается так, чтобы другая половина схемы не работала (13 вывод подключается сразу к R7).
- Далее вибратор генерирует полусекундный импульс. Именно на такой отрезок времени зажигается свет.
- Теперь чтобы решить проблему стабильности подсветки, необходимо начать плавно изменять емкость конденсатора С4 или сопротивление резистора R6. Для увеличения времени задержки необходимо повышать показатели, для понижения — уменьшать.
- Процедура выполняется до тех пор, пока полученный результат не станет удовлетворительным в данных условиях.
Чтобы облегчить труд по настройке, можно воспользоваться известной закономерностью для расчета: T=C×R. Где Т — время задержки в сек., С — емкость конденсатора в Ф, R — сопротивление в Ом, × — знак умножения. Например, чтобы подсчитать требуемое сопротивление резистора для заданного времени задержки, необходимо выполнить следующие расчеты по формуле R=T/C.
Допустим Т = 90 сек., а емкость конденсатора 200 мкФ (или 200×10−6), тогда, согласно формуле, — 90/200×10−6 =450000 Ом или 450 кОм.
Заключение
Датчик звука автоматически включает и выключает свет в помещении. Схема прибора включает микрофон, усилитель и реле. Как только аудиоприемник улавливает звук нужной силы, возникает сигнал, замыкающий реле. В результате ток начинает поступать в цепь. Лампочка зажигается. Далее в зависимости от настроек светильник гаснет через определенное время, если не возникает новый звук.