شش حسگر رایج در روشنایی LED هوشمند - چند عدد را می شناسید؟

در عصر اینترنت اشیا،هوشمندروشنایی LEDحسگرهاروشنایی LED را بسیار فراتر از روشنایی اولیه تغییر داده اند. با حسگرهای یکپارچه، سیستم‌های LED هوشمند اکنون راحتی بیشتر، بهره‌وری انرژی بهبود یافته و تجربه‌های شخصی‌سازی شده نور را برای محیط‌های مسکونی و تجاری ارائه می‌دهند. در این مقاله یکی از پرکاربردترین سنسورها در روشنایی LED هوشمند - سنسور نور - معرفی می‌شود و اصول کار و کاربردهای معمول آن را توضیح می‌دهد.

 

1.سنسور نور (حسگر نور) - یک نوع کلیدی ازخورشیدیسنسورهای روشنایی LED

یک حسگر نور به طور خودکار وسایل LED را بر اساس تغییرات در سطوح نور محیط - مانند طلوع، غروب خورشید، یا انتقال بین شرایط روشن و تاریک کنترل می‌کند. یکی از پرکاربردترین قطعات در سیستم های کنترل روشنایی هوشمند است.

 

چگونه کار می کند

اصل اصلی مبتنی بر اثر فوتوالکتریک است. دستگاه های نیمه هادی مانند مقاومت نوری و فوتودیود سیگنال های نور را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کنند. سپس از این سیگنال های الکتریکی برای تشخیص سطوح روشنایی و کنترل مدار روشنایی استفاده می شود.

 

مزایای کلیدی

سنسورهای نور به طور خودکار عملکرد نور را بر اساس روشنایی اطراف تنظیم می کنند:

• در طول روز، چراغ‌ها می‌توانند برای کاهش مصرف انرژی کم یا خاموش شوند.
• در شب، هنگامی که روشنایی محیط به زیر یک آستانه از پیش تعیین شده می‌رسد، چراغ‌ها به‌طور خودکار روشن می‌شوند.

داده ها نشان می دهد که در یک فروشگاه رفاهی 200 متر مربعی، نورپردازی LED مجهز به حسگرهای نور می تواند تا 53 درصد در مصرف انرژی صرفه جویی در مقایسه با نورهای فلورسنت سنتی داشته باشد. علاوه بر این، طول عمر سیستم می تواند به 50000 تا 100000 ساعت برسد که به طور قابل توجهی بیشتر از محصولات روشنایی معمولی است.

 

حسگرهای نور وقتی با فناوری کاهش نور RGB و تنظیم رنگ ترکیب می‌شوند، به ایجاد جلوه‌های نوری پویا و اتمسفر بصری بهبودیافته کمک می‌کنند.

 

برنامه های کاربردی معمولی

چراغ های خیابان خورشیدیچراغ های باغ

این یکی از کلاسیک ترین برنامه ها است.

• در طول روز، زمانی که نور خورشید کافی است، فتوسنسور مدار را قطع می کند. هنگامی که پنل خورشیدی باتری را شارژ می کند، چراغ خاموش می ماند.
• هنگام غروب، هنگامی که نور محیط به سطح از پیش تعیین شده کاهش می یابد، سنسور به طور خودکار مدار را دوباره وصل کرده و چراغ را روشن می کند.
• این عملکرد به ویژه در چراغ های خیابانی خورشیدی یکپارچه و سیستم های روشنایی حیاط رایج است.

 

راهرو هوشمند و روشنایی راه پله

در مکان‌های عمومی با نور طبیعی خوب، نور را می‌توان به گونه‌ای پیکربندی کرد که فقط در صورت رعایت دو شرط فعال شود:

• نور محیط کم است و
• حرکت تشخیص داده می شود.

 

در این تنظیمات، سنسور نور به عنوان یک مکانیسم "تأیید" عمل می کند و از فعال شدن غیر ضروری در طول روز جلوگیری می کند و از هدر رفتن انرژی جلوگیری می کند.

 

2. سنسور مادون قرمز (PIR Sensor) در سیستم های روشنایی LED هوشمند

سنسورهای مادون قرمز با تشخیص تشعشعات مادون قرمز ساطع شده از بدن انسان، کنترل نور خودکار را امکان پذیر می کنند. بدن انسان به طور طبیعی امواج مادون قرمز را با طول موج 10 میکرومتر ساطع می کند. این سیگنال ها توسط یک لنز فرنل متمرکز شده و توسط یک عنصر پیروالکتریک PIR (مدون قرمز غیرفعال) دریافت می شود.

 

لنز فرنل دو عملکرد کلیدی را انجام می دهد:

• سیگنال های مادون قرمز را روی سنسور متمرکز می کند.
• این منطقه تشخیص را به مناطق فعال و غیر فعال متناوب تقسیم می کند، به طوری که حرکت انسان یک الگوی سیگنال مادون قرمز در حال تغییر ایجاد می کند.

 

چگونه کار می کند

عنصر PIR تغییرات تابش مادون قرمز را از طریق اثر پیروالکتریک به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند.

• هنگامی که هیچ کس حرکت نمی کند، سنسور فقط دمای پس زمینه پایدار را تشخیص می دهد.
• هنگامی که یک فرد وارد منطقه تشخیص می شود، اختلاف دمای ناشی از حرکت یک سیگنال مادون قرمز در نوسان ایجاد می کند.
• سیستم این تغییر را تشخیص می دهد و چراغ را روشن یا خاموش می کند.

 

 

اجزای اصلی

یک سیستم حسگر مادون قرمز معمولاً شامل:

• لنز فرنل - سیگنال‌های مادون قرمز را متمرکز و بخش‌بندی می‌کند
• سنسور PIR - تغییرات دما را تشخیص می دهد
• تقویت‌کننده صدای کم- - سیگنال‌های ضعیف را تقویت می‌کند و کاهش حساسیت را در محیط‌های دمای بالا جبران می‌کند.

این اجزا با هم، سوئیچینگ خودکار پایدار و قابل اعتماد چراغ های LED را تضمین می کنند.

 

برنامه های کاربردی معمولی

حرکت-چراغ ها و لامپ های سقفی حسگر

به طور گسترده در فضاهای مسکونی مانند:

• ورودی ها
• حمام ها
• بالکن ها

 

هنگامی که شخصی وارد منطقه تشخیص می شود، چراغ به طور خودکار روشن می شود. پس از خروج فرد، چراغ به دنبال یک تأخیر از پیش تعیین شده خاموش می شود که باعث بهبود راحتی و کاهش مصرف انرژی غیر ضروری می شود.

 

چراغ‌های حسگر حرکت دیواری{{0}

معمولا نصب شده در:

• راه پله ها
• راهروها
• زیرزمین ها

 

این وسایل که بر روی دیوارها نصب شده‌اند، به ویژه در تشخیص حرکت افقی انسان مؤثر هستند و از نورپردازی پاسخ‌گو و کارآمد{0}}در فضاهای انتقالی اطمینان می‌دهند.

 

3. سنسور حرکت مایکروویو - یک سنسور روشنایی LED هوشمند پیشرفته

حسگر حرکت مایکروویو یک آشکارساز شی متحرک-بر اساس اثر داپلر است. تشخیص می دهد که آیا موقعیت یک شی از طریق حسگر غیرتماسی تغییر کرده است یا خیر و سپس اقدام تعویض مربوطه را آغاز می کند.

 

چگونه کار می کند

هنگامی که شخصی وارد منطقه تشخیص می شود و روشنایی لازم است:

• سنسور به طور خودکار روشن می شود.
• بار متصل (لوازم LED) شروع به کار می کند.
• یک تایمر تاخیر فعال می شود.

تا زمانی که حرکت در ناحیه حسگر ادامه دارد، نور روشن می‌ماند.

 

هنگامی که فرد می رود:

• سنسور شروع به شمارش معکوس زمان تاخیر از پیش تعیین شده می کند.
• پس از اتمام تاخیر، سوئیچ به طور خودکار خاموش می شود.
• بار کار نمی کند.

 

این امکان کنترل روشنایی ایمن، راحت، هوشمند، و{0}}در مصرف انرژی را فراهم می‌کند.

 

برنامه کاربردی: همه-در-چراغ‌های خیابان خورشیدی

 

سنسورهای مایکروویو می‌توانند به پوشش‌های لامپ نفوذ کرده و به طور کامل در داخل لامپ پنهان شوند و طراحی تمیز و زیبایی را حفظ کنند.

در مقایسه با سنسورهای مادون قرمز، سنسورهای مایکروویو ارائه می دهند:

• پوشش تشخیص گسترده تر
• فاصله حسی طولانی تر
• حساسیت بالاتر

 

آنها به ویژه برای جاده های اصلی، بزرگراه ها و میادین عمومی مناسب هستند، جایی که مناطق تشخیص بزرگتر برای سیستم های روشنایی خیابان خورشیدی مورد نیاز است.

 

4. سنسور اولتراسونیک - یک حسگر روشنایی LED هوشمند با حساسیت- بالا

سنسورهای اولتراسونیک همچنین به طور گسترده ای برای تشخیص حرکت استفاده می شوند و عملکردهای مشابهی با سنسورهای مادون قرمز دارند. آنها بر اساس اثر داپلر عمل می‌کنند، امواج اولتراسونیک با فرکانس بالا (معمولاً 25 تا 40 کیلوهرتز) منتشر می‌کنند و تغییرات فرکانس را در امواج منعکس‌شده تشخیص می‌دهند تا مشخص کنند آیا حرکت در منطقه وجود دارد یا خیر.

 

هنگامی که حرکت تشخیص داده شد، سیستم بر اساس آن چراغ LED را کنترل می کند.

 

مزایای کلیدی

ویژگی های سنسور اولتراسونیک:

• محدوده تشخیص بزرگ
• بدون نقاط کور بصری
• مقاومت شدید در برابر موانع فیزیکی
• حساسیت بالا به حرکت اجسام کوچک

 

آنها ثابت کرده اند که یکی از موثرترین روش ها برای تشخیص حرکت ظریف هستند. هنگامی که با سیستم های روشنایی LED یکپارچه می شوند، کنترل سوئیچینگ بسیار پاسخگو و دقیق را امکان پذیر می کنند.

کاربرد: روشنایی گاراژ پارکینگ زیرزمینی

در پارکینگ زیرزمینی با:

• ارتفاع کم سقف
• پارکینگ های متراکم
• ستون ها و موانع سازه ای

 

سنسورهای مادون قرمز اغلب در محدوده تشخیص مسدود یا محدود هستند.

 

با این حال، سنسورهای اولتراسونیک می توانند به طور موثر گوشه ها، مناطق پشت ستون ها و سایر مناطق مسدود شده را پوشش دهند. تا زمانی که وسیله نقلیه یا شخصی در حال حرکت است، چراغ های بالای سر به روشنایی کامل روشن می شوند. هنگامی که هیچ حرکتی تشخیص داده نمی شود، چراغ ها کم نور می مانند یا به طور کامل خاموش می شوند.

 

این استراتژی کنترل هوشمند با حفظ ایمنی و دید، حداکثر صرفه جویی در انرژی را ارائه می دهد.

 

5. سنسور دما (NTC) در سیستم های روشنایی LED هوشمند

سنسورهای دما NTC (ضریب دمای منفی) مدتهاست که به طور گسترده برای محافظت در برابر گرمای بیش از حد در چراغ های LED استفاده می شود.

 

لامپ‌های ال‌ای‌دی پرقدرت گرمای قابل‌توجهی تولید می‌کنند و معمولاً برای اتلاف حرارتی به هیت سینک‌های آلومینیومی چند-پره نیاز دارند. با این حال، به دلیل ساختار فشرده بسیاری از محصولات روشنایی LED داخلی، مدیریت گرما یکی از بزرگترین چالش های فنی در صنعت باقی مانده است.

 

چگونه کار می کند

یک سنسور NTC به طور مداوم دمای هیت سینک یا اجزای کلیدی داخل فیکسچر را کنترل می کند.

• هنگامی که دما از یک آستانه ایمنی از پیش تعیین شده فراتر رود، مدار راننده به طور خودکار جریان خروجی را کاهش می دهد (کاهش نور) تا مصرف برق را کاهش دهد و از گرمای بیش از حد جلوگیری کند.
• اگر دما بیشتر از حد مطمئن افزایش یابد، سیستم برق را به طور کامل قطع می کند.
• هنگامی که دما به محدوده ایمن باز می گردد، دستگاه به طور خودکار به کار عادی خود ادامه می دهد.

 

 

این مکانیسم "کاهش توان برای ایمنی" به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان را بهبود می بخشد و طول عمر محصول را افزایش می دهد.

 

برنامه های کاربردی معمولی

چراغ‌های پرقدرت-و چراغ‌های پرقدرت-بی

 

این وسایل با وات بالا کار می کنند و گرمای قابل توجهی تولید می کنند. حسگرهای داخلی-دمای NTC، نظارت و حفاظت حرارتی در زمان واقعی را تضمین می‌کنند و آنها را برای موارد زیر ضروری می‌سازد:

• تاسیسات صنعتی
• انبارها
• استادیوم ها
• سایت های ساختمانی

 

حفاظت حرارتی در حفظ عملکرد پایدار و جلوگیری از خرابی زودرس در محیط‌های پرتقاضا حیاتی است.

 

6. سنسور صدا (سنسور صوتی) در سیستم های روشنایی LED هوشمند

جزء اصلی یک حسگر{0}}کنترل شده صدا یک میکروفون است که ارتعاشات صوتی خارجی را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند.

 

در سیستم‌های روشنایی LED هوشمند، سنسور صدا با هم کار می‌کند:

• مدارهای تقویت صدا
• ماژول های مقایسه آستانه
• مدارهای کنترل تاخیر
• اجزای سوئیچینگ تریستور (تریاک).

آنها با هم یک سیستم سوئیچینگ فعال{0} صدا کامل را تشکیل می دهند.

 

چگونه کار می کند

• میکروفون صداهایی مانند صدای پا، کف زدن یا گفتار را ضبط می کند.
• این سیگنال ها تقویت شده و با یک آستانه صوتی از پیش تعیین شده مقایسه می شوند.
• هنگامی که شدت صدا از آستانه فراتر رود، سیستم یک سیگنال ماشه را خروجی می دهد.
• مدار تاخیر سپس جزء سوئیچینگ را فعال می کند و به طور خودکار چراغ LED را روشن می کند.
• پس از زمان تأخیر از پیش تعیین شده، چراغ خاموش می شود.

 

اصل کار ساده، مستقیم و بسیار مقرون به صرفه-است.

 

 

برنامه های کاربردی معمولی

راهرو سنتی و روشنایی راه پله

این رایج ترین کاربرد است که اغلب با حسگر نور (کنترل صدا-و-نور) ترکیب می‌شود.

در طول روز، زمانی که نور محیط قوی است، سیستم سیگنال های صوتی را نادیده می گیرد.

در شب، وقتی هوا تاریک است، یک کف زدن یا قدمی نور را فعال می کند.

این سیستم کنترل دوگانه{0}}از فعال‌سازی غیرضروری در طول روز جلوگیری می‌کند.

 

زیرزمین و روشنایی انبار

در مناطقی با ترافیک کم اما گاه به گاه نیاز به روشنایی کوتاه مدت دارد، روشنایی کنترل شده با صدا راه حلی ساده و اقتصادی ارائه می دهد.

 

نتیجه گیری

حسگرهای نور، سنسورهای مادون قرمز، سنسورهای اولتراسونیک، سنسورهای دما، سنسورهای صدا و سنسورهای مایکروویو شش فناوری سنجش هسته ای را در پشت روشنایی هوشمند LED تشکیل می دهند.

 

این حسگرها با تشخیص دقیق شرایط محیطی و فعالیت های انسانی، امکان:

• کنترل خودکار
• ایمنی افزایش یافته است
• صرفه جویی قابل توجه در انرژی
• تجارب نورپردازی{0}محور انسانی بیشتر

 

آنها با همکاری یکدیگر صنعت روشنایی را به سمت آینده ای هوشمندتر، کارآمدتر و متنوع تر سوق می دهند.