Kuus tavalist andurit nutikas LED-valgustuses – kui palju te teate?

IoT ajastultarkLED valgustusanduridon muutnud LED-valgustuse põhivalgustusest palju kaugemale. Integreeritud anduritega pakuvad nutikad LED-süsteemid nüüd suuremat mugavust, paremat energiatõhusust ja isikupärasemaid valgustuskogemusi nii elu- kui ka ärikeskkonnas. Selles artiklis tutvustatakse ühte nutikas LED-valgustuses laialdasemalt kasutatavat andurit - valgusandurit -, selgitades selle tööpõhimõtet ja tüüpilisi rakendusi.

 

1.Valgussensor (fotosensor) – võtmetüüpPäikeseenergiaLED valgustusandurid

Valgusandur juhib automaatselt LED-lampe vastavalt ümbritseva valguse taseme muutustele -, nagu päikesetõus, päikeseloojang või üleminekud heledate ja pimedate tingimuste vahel. See on üks kõige sagedamini kasutatavaid komponente nutikates valgustuse juhtimissüsteemides.

 

Kuidas see töötab

Põhiprintsiip põhineb fotoelektrilisel efektil. Pooljuhtseadmed, nagu fototakistid ja fotodioodid, muudavad valgussignaalid elektrilisteks signaalideks. Neid elektrilisi signaale kasutatakse seejärel heleduse tasemete tuvastamiseks ja valgustusahela vastavalt juhtimiseks.

 

Peamised eelised

Valgusandurid reguleerivad valgustust automaatselt vastavalt ümbritsevale valgustusele:

• Päevasel ajal võivad tuled energiatarbimise vähendamiseks tuhmuda või välja lülituda.
• Öösel lülituvad tuled automaatselt sisse, kui ümbritseva keskkonna heledus langeb alla eelseadistatud läve.

Andmed näitavad, et 200 m² esmatarbekaupluses võib valgusanduritega LED-valgustid saavutada kuni 53% energiasäästu võrreldes traditsioonilise luminofoorvalgustusega. Lisaks võib süsteemi eluiga ulatuda 50 000–100 000 tunnini, mis on oluliselt pikem kui tavalistel valgustustoodetel.

 

Koos RGB hämardamise ja värvide reguleerimise tehnoloogiaga aitavad valgusandurid luua ka dünaamilisi valgusefekte ja täiustatud visuaalset atmosfääri.

 

Tüüpilised rakendused

Päikeseenergia tänavavalgustid& Aiavalgustid

See on üks klassikalisemaid rakendusi.

• Päevasel ajal, kui päikesevalgust on piisavalt, katkestab fotosensor vooluahela. Tuli jääb välja, kuni päikesepaneel akut laadib.
• Hämaras, kui ümbritsev valgus langeb eelseadistatud tasemele, ühendab andur automaatselt vooluahela uuesti ja lülitab valguse sisse.
• See funktsioon on eriti levinud integreeritud päikeseenergia tänavavalgustites ja sisehoovi valgustussüsteemides.

 

Nutikas koridori ja trepikoja valgustus

Hea loomuliku päevavalgusega avalikes kohtades saab valgustuse konfigureerida nii, et see lülitub sisse ainult siis, kui on täidetud kaks tingimust:

• Ümbritsev valgustus on madal ja
• Liikumine tuvastatakse.

 

Selles seadistuses toimib valgusandur "kontrolli" mehhanismina, vältides tarbetut aktiveerimist päevasel ajal ja vältides energia raiskamist.

 

2. Infrapunaandur (PIR-andur) nutikates LED-valgustussüsteemides

Infrapunaandurid võimaldavad automaatset valgustuse juhtimist, tuvastades inimkeha poolt kiiratava infrapunakiirguse. Inimkeha kiirgab loomulikult infrapunalaineid umbes 10 μm lainepikkusega. Need signaalid teravustab Fresneli lääts ja võtab vastu PIR (passiiv infrapuna) püroelektriline element.

 

Fresneli objektiivil on kaks peamist funktsiooni:

• See koondab infrapuna signaalid andurile.
• See jagab tuvastusala vahelduvateks aktiivseteks ja mitteaktiivseteks tsoonideks, nii et inimese liikumine loob muutuva infrapuna signaali mustri.

 

Kuidas see töötab

PIR-element muudab infrapunakiirguse muutused püroelektrilise efekti kaudu elektrilisteks signaalideks.

• Kui keegi ei liigu, tuvastab andur ainult stabiilse taustatemperatuuri.
• Kui inimene siseneb tuvastusalasse, tekitab liikumisest põhjustatud temperatuuride erinevus kõikuva infrapuna signaali.
• Süsteem tunneb selle muudatuse ära ja lülitab valguse sisse või välja.

 

 

Põhikomponendid

Infrapunasensori süsteem sisaldab tavaliselt järgmist:

• Fresneli objektiiv – teravustab ja segmenteerib infrapunasignaale
• PIR-andur – tuvastab temperatuurimuutused
• Madala-müraga võimendi – võimendab nõrku signaale ja kompenseerib tundlikkuse vähenemist kõrge-temperatuuri keskkonnas

Need komponendid koos tagavad LED-valgustite stabiilse ja töökindla automaatse ümberlülituse.

 

Tüüpilised rakendused

Liikumisanduriga{0}}laevalgustid ja pirnid

Laialdaselt kasutatav eluruumides, näiteks:

• Sissepääsud
• Vannitoad
• Rõdud

 

Kui keegi siseneb tuvastustsooni, lülitub tuli automaatselt sisse. Pärast inimese lahkumist lülitub tuli pärast eelseadistatud viivitust - välja, parandades mugavust ja vähendades tarbetut energiatarbimist.

 

Seina{0}}paigaldatud liikumisanduri tuled

Tavaliselt paigaldatakse:

• Trepikojad
• Koridorid
• Keldrid

 

Seintele paigaldatud valgustid on eriti tõhusad inimeste horisontaalse liikumise tuvastamisel, tagades reageeriva ja energiatõhusa{0}}valgustuse üleminekuruumides.

 

3. Mikrolaineahi liikumisandur – täiustatud nutikas LED-valgustuse andur

Mikrolaine liikumisandur on liikuva{0}}objekti detektor, mis on loodud Doppleri efekti põhjal. See tuvastab mitte-kontaktanduri abil, kas objekti asukoht on muutunud, ja käivitab seejärel vastava lülitustoimingu.

 

Kuidas see töötab

Kui inimene siseneb tuvastustsooni ja valgustus on vajalik:

• Andur lülitub automaatselt sisse.
• Ühendatud koormus (LED-kinnitus) hakkab tööle.
• Viitetaimer on aktiveeritud.

Seni, kuni liikumine tundlikkuspiirkonnas jätkub, jääb tuli põlema.

 

Kui inimene lahkub:

• Andur hakkab eelseadistatud viivitusaega alla lugema.
• Pärast viivituse möödumist lülitub lüliti automaatselt välja.
• Koormus lakkab töötamast.

 

See võimaldab turvalist, mugavat, intelligentset ja energiasäästlikku{0}}valgustuse juhtimist.

 

Rakendus: kõik-ühes-päikeseenergia tänavavalgustid

 

Mikrolaineandurid võivad tungida läbi lambi kate ja olla täielikult valgusti sisse peidetud, säilitades puhta ja esteetiliselt meeldiva disaini.

Võrreldes infrapunaanduritega pakuvad mikrolaineandurid:

• Laiem tuvastamisulatus
• Pikem tajumiskaugus
• Kõrgem tundlikkus

 

Need sobivad eriti hästi põhimaanteedele, maanteedele ja avalikele väljakutele, kus päikeseenergia tänavavalgustussüsteemide jaoks on vaja suuremaid tuvastusalasid.

 

4. Ultraheliandur – suure tundlikkusega{1}}nutikas LED-valgustuse andur

Ultraheliandureid kasutatakse laialdaselt ka liikumistuvastuseks ja need täidavad infrapunaanduritega sarnaseid funktsioone. Need töötavad Doppleri efekti alusel, kiirgades kõrgsageduslikke ultrahelilaineid (tavaliselt 25–40 kHz) ja tuvastades peegeldunud lainete sageduse muutusi, et teha kindlaks, kas piirkonnas esineb liikumist.

 

Kui liikumine on tuvastatud, juhib süsteem LED-valgustit vastavalt.

 

Peamised eelised

Ultraheli andurite omadused:

• Suur tuvastusulatus
• Visuaalseid pimealasid pole
• Tugev vastupidavus füüsilistele takistustele
• Suur tundlikkus väikeste objektide liikumise suhtes

 

Need on osutunud üheks tõhusamaks meetodiks peene liikumise tuvastamiseks. LED-valgustussüsteemidega integreerituna võimaldavad need väga reageerivat ja täpset lülitusjuhtimist.

Kasutusala: maa-aluse garaaži valgustus

Maa-alustes parkimismajades, kus on:

• Madalad laekõrgused
• Tihedad parkimiskohad
• Konstruktsioonisambad ja takistused

 

Infrapunaandurid on sageli blokeeritud või nende tuvastusulatus on piiratud.

 

Ultraheliandurid võivad aga tõhusalt katta nurki, veergude taga olevaid alasid ja muid takistatud alasid. Niikaua kui sõiduk või inimene liigub, süttivad esituled täisvalguseni. Kui liikumist ei tuvastata, jäävad tuled tuhmiks või kustuvad täielikult.

 

See intelligentne juhtimisstrateegia tagab maksimaalse energiasäästu, säilitades samas ohutuse ja nähtavuse.

 

5. Temperatuuriandur (NTC) nutikates LED-valgustussüsteemides

NTC (negatiivne temperatuurikoefitsient) temperatuuriandureid on LED-valgustite ülekuumenemise kaitseks laialdaselt kasutatud.

 

Suure võimsusega-LED-valgustid tekitavad märkimisväärselt soojust ja vajavad tavaliselt soojuse hajutamiseks mitme-uimega alumiiniumjahutusradiaatoreid. Paljude siseruumides kasutatavate LED-valgustite kompaktse struktuuri tõttu on soojusjuhtimine aga endiselt üks suurimaid tehnilisi väljakutseid tööstuses.

 

Kuidas see töötab

NTC-andur jälgib pidevalt jahutusradiaatori või seadme sees olevate põhikomponentide temperatuuri.

• Kui temperatuur ületab eelseadistatud ohutusläve, vähendab juhiahel automaatselt väljundvoolu (hämardab valgust), et vähendada energiatarbimist ja vältida ülekuumenemist.
• Kui temperatuur tõuseb jätkuvalt üle ohutu piiri, katkestab süsteem toite täielikult.
• Kui temperatuur langeb tagasi ohutusse vahemikku, jätkab seade automaatselt normaalset tööd.

 

 

See "võimsuse vähendamise ohutuse tagamiseks" mehhanism parandab oluliselt töökindlust ja pikendab toote eluiga.

 

Tüüpilised rakendused

Suure-võimsusega prožektorid ja kõrge{1}}lahtri valgustid

 

Need seadmed töötavad suure võimsusega ja toodavad märkimisväärset soojust. Sisseehitatud-NTC temperatuuriandurid tagavad reaalajas-termilise jälgimise ja kaitse, muutes need oluliseks:

• Tööstusrajatised
• Laod
• Staadionid
• Ehitusplatsid

 

Termokaitse on kriitilise tähtsusega stabiilse jõudluse säilitamiseks ja enneaegsete rikete ärahoidmiseks nõudlikes keskkondades.

 

6. Nutikate LED-valgustussüsteemide heliandur (akustiline andur).

Heli{0}}juhitava anduri põhikomponent on mikrofon, mis muudab välise helivibratsiooni elektrilisteks signaalideks.

 

Nutikates LED-valgustussüsteemides töötab heliandur koos:

• Heli võimendusahelad
• Läve võrdlusmoodulid
• Viivituse juhtahelad
• Türistori (triac) lülituskomponendid

Koos moodustavad nad tervikliku heli{0}}aktiveeritud lülitussüsteemi.

 

Kuidas see töötab

• Mikrofon salvestab helisid, nagu sammud, plaksutamine või kõne.
• Neid signaale võimendatakse ja võrreldakse eelseadistatud helilävega.
• Kui heli intensiivsus ületab läve, väljastab süsteem käivitussignaali.
• Seejärel aktiveerib viivitusahel lülituskomponendi, lülitades LED-tule automaatselt sisse.
• Pärast eelseadistatud viivitusaega lülitub tuli välja.

 

Tööpõhimõte on lihtne, otsene ja väga kulutõhus{0}}.

 

 

Tüüpilised rakendused

Traditsiooniline koridori- ja trepikodade valgustus

See on kõige levinum rakendus, mida sageli kombineeritakse valgusanduriga (heli{0}}ja-valguse juhtimine).

Päevasel ajal, kui ümbritsev valgus on tugev, ignoreerib süsteem helisignaale.

Öösel, kui on pime, aktiveerib plaksutamine või samm valguse.

See kahekordne{0}}juhtimissüsteem hoiab ära tarbetu päevase aktiveerimise.

 

Keldrite ja laohoonete valgustus

Piirkondades, kus on vähe liiklust, kuid aeg-ajalt on vaja{0}}lühiajalist valgustust, on heliga juhitav-valgustus lihtne ja ökonoomne lahendus.

 

Järeldus

Valgusandurid, infrapunaandurid, ultraheliandurid, temperatuuriandurid, heliandurid ja mikrolaineandurid moodustavad nutika LED-valgustuse taga olevad kuus tuvastustehnoloogiat.

 

Keskkonnatingimusi ja inimtegevust täpselt tuvastades võimaldavad need andurid:

• Automatiseeritud juhtimine
• Suurenenud ohutus
• Märkimisväärne energiasääst
• Rohkem inimlikke{0}}keskseid valgustuskogemusi

 

Koos töötades juhivad nad valgustustööstust targema, tõhusama ja mitmekesisema tuleviku poole.