Довольно часто приходится менять обычные выключатели электрических приборов на новые из-за их быстрого износа. На смену им появились более надежные сенсорные выключатели (СВ). Принцип их работы максимально простой. Устройства можно изготовить своими руками. На фото ниже изображен выключатель с сенсором, расположенным сверху и индикаторным светодиодом снизу.
Внешний вид сенсорного выключателя
Для включения света достаточно легкого прикосновения к чувствительному элементу. Сенсорные выключатели обычно используют для управления светом, электрическими карнизами и другими устройствами небольшой мощности.
Любой сенсорный выключатель функционально разделен на три части:
На рисунке изображена схема сенсорного выключателя с напряжением питания до 16 В. Она представляет собой простой полупроводниковый каскадный усилитель. Применяется для включения небольших нагрузок. Статического электричества в человеческом теле достаточно, чтобы открыть первый транзистор каскада, если прикоснуться пальцем к оголенному проводнику, подключенному к базе.
Схема простого сенсорного выключателя из трехкаскадного усилителя
В качестве нагрузки на выходе третьего каскада подключен светодиод, служащий для демонстрации работы схемы. В выключателе вместо него устанавливается реле, для которого можно подобрать более мощный транзистор. Сенсором может служить медная фольга.
При прикосновении к сенсору открывается первый каскад, затем сигнал усиливается на следующих двух и на выходе становится равным 6 В. Его достаточно для срабатывания реле, которое своим контактом производит включение лампы (на схеме не показано).
На рисунке изображена схема двухкаскадного сенсорного выключателя, который можно сделать своими руками.
Схема выключателя на двух транзисторах
При касании к сенсору Е1 напряжение от тела человека поступает на усилитель через конденсатор С1. В качестве нагрузки подключено реле К1, которое срабатывает при очередном прикосновении, включая или отключая свои силовые контакты питания лампы. Диод VD1 предназначен для защиты транзистора VT2 от перепадов напряжения, а конденсатор С2 сглаживает пульсации.
Реле подбирается на ток срабатывания 15-20 мА (тип РЭС55А или РЭС55Б). Возможно, величину сопротивления резистора R1 придется изменить, чтобы реле надежно работало. Сначала вместо него подключается переменный резистор на 50 Ом и подстраивается, пока не заработает реле от сенсора. Затем замеряется величина сопротивления и находится постоянный резистор с соответствующим номиналом.
В качестве сенсора применяется фольгированный текстолит, медная пластина или металл с антикоррозионным покрытием. Его несложно изготовить своими руками. Если сенсор устанавливают на расстоянии от платы, подводящий провод следует экранировать.
Источник напряжения – это батарейка на 9 В или блок питания от сети, изготовленный своими руками. Вполне может подойти зарядное устройство.
Схему выключателя лучше собрать на плате, но можно и спаять проводами, поскольку деталей немного. Для их соединения между собой применяются проводки длиной 2-3 см. Для подключения к контакту сенсора и реле длина проводников составит не более 10 см.
При пайке важно не перегреть транзисторы и конденсатор на 0,22 мкф.
Бестрансформаторное питание от переменной сети 220 В не требует отдельного источника. Устройство на симисторе достаточно чувствительно и надежно работает. На схеме рисунка ниже гальванической развязки от осветительной сети нет, но защитой сенсора от высокого напряжения являются резисторы R1 и R2 общим сопротивлением 12 мОм, а также полевой транзистор VT1 c большим сопротивлением перехода сток-исток-затвор. Чувствительность схемы подбирается изменением сопротивления R2.
В подобных схемах, когда они под напряжением, прикосновение допускается только к сенсору Е1.
Схема сенсорного электронного выключателя на симисторе
Триггер построен на интегральной микросхеме К561ТМ2 (DD1). С его выхода 1 сигнал поступает на базу транзисторного усилителя тока VT2, эмиттер которого соединен с управляющим выводом симистора VS1. Как только на нем появляется напряжение 3 В, симистор открывается и включает источник света. При следующем прикосновении к сенсору триггер меняет состояние и на выходе 1 появляется противоположный сигнал, выключающий лампу EL1.
Мощность нагрузки для данной схемы составляет не более 60 В. Если ее потребуется увеличить, симистор устанавливается на радиатор.
Существуют схемы с функцией светорегулирования. При кратковременных прикосновениях к сенсору лампа будет загораться и гаснуть. Если держать руку на чувствительном элементе, яркость будет расти, а затем уменьшаться. Подобное устройство удобно применять для настольной лампы за рабочим столом. Можно настроить определенную освещенность, убрав руку с выключателя. На рисунке изображена схема сенсорного регулятора.
Схема сенсорного светорегулятора
Сигнал подается от чувствительного элемента на микросхему К145АП2, а она управляет симистором VS1 через транзистор VT1. Питание подается от сети 220 В. Светодиод HL1 является индикатором напряжения и подсвечивает сенсор в темноте.
Быстрое развитие технологической сферы деятельности человека повлияло и на другие сферы жизни, в том числе и на обустройство дома. Особенно это касается выключателей у различных электрических приборов. В таком случае хорошо поможет сенсорный выключатель. Этот прибор позволяет без лишних усилий управлять многими электрическими устройствами в квартире при помощи обычных прикосновений.
Сенсорные выключатели обладают предельно простым принципом работы. Более того, сделать их можно самостоятельно в домашних условиях. Для включения света достаточно просто провести пальцем по специальной чувствительной панели . Такие модели обычно используются для управления светом и прочими приборами с малой мощностью.
Устройство очень чувствительное и реагирует даже на очень слабое прикосновение. Основу его составляют три элемента:
Стандартные виды конструкций способны включать, отключать и регулировать яркость света, управлять отопительными системами, оповещать о резких изменениях напряжения или температуры, а улучшенный датчик движения облегчает использование.
На данный момент существует три вида выключателей, предназначенных для разных целей и устройств.
Первый тип устройства работает при помощи пульта управления. Используют этот выключатель в случаях, когда сенсорная панель находится в местах, где ее сложно достать. Кроме того, таким видом устройства пользуются люди с ограниченной подвижностью. Для того чтобы контролировать устройство, не нужно покупать специальный пульт . Подойдёт универсальный, который можно подключить сразу к нескольким девайсам.
Второй вид выключателей отличается тем, что в него встроен таймер. Плюсы работы этого типа устройства заключаются в полностью бесшумной работе, простом монтаже и экономичности. Выключатель с таймером обладает повышенной безопасностью. Это означает, что при повреждении в электросети какого-либо кабеля, выключатель автоматически перейдёт в выключенное положение.
Датчик с таймером имеет красивое оформление, которое можно изменять в зависимости от дизайна комнаты. Его можно, например, покрасить в другой цвет. Этот тип также отличается надёжностью. Создаётся он с использованием качественного шлифованного стекла, благодаря чему имеет гладкую поверхность и безопасен в использовании.
Последний тип сенсорных панелей - оптико-акустические. Это особый вид, который отличается от других тем, что управляется он не пультом или лёгким касанием, а звуками и движением . В панелях устанавливаются специальные датчики с микрофоном или инфракрасным лучом. При произнесении ключевого слова или при движении в зоне луча на блок управления подаётся сигнал.
Сенсорные панели надёжны, практичны и функциональны. Кроме этого, можно выделить ещё несколько достоинств, а именно:
Современная панель водостойкая и реагирует даже на прикосновения мокрыми руками.
Сенсорный выключатель света 220 Вт работает с таким улучшенным дополнением, как диммер. Это специальное устройство , которое добавляет в панель возможность регулировать яркость света, изменяя подающееся в лампы напряжение. Если человеку необходимо прочесть какую-то важную бумагу, но у него плохое зрение, можно без проблем повысить яркость в помещении.
В моменты же, когда свет не особо важен, можно понизить яркость до минимума, тем самым сохраняя довольно много электроэнергии. Кроме того, если в разных частях комнаты расположено несколько источников света, связанных одной цепью, с помощью диммера можно перенаправлять энергию на определённые лампы и отключать ненужные. Однако следует помнить, что использовать выключатель с диммером нельзя, если в люстре установлены энергосберегающие или люминесцентные лампочки.
К выбору сенсорного выключателя следует подходить ответственно. Первым делом необходимо узнать у продавца максимальное и минимальное допустимые значения тока и напряжения . Если с характеристиками сети в квартире они не совпадают, придётся дополнительно установить стабилизатор.
Кроме того, внимание необходимо обратить на то, сколько одновременно устройств будет подсоединено к одному аппарату, необходим ли диммер или таймер, а также будет ли устройство работать от датчиков или пульта. После выбора устройства по указанным характеристиками можно переходить к выбору его оформления.
Установка выключателя сенсорного типа не отличается от монтажа стандартного кнопочного.
Первым делом необходимо отключить электричество в доме. Затем нужно вынуть старый кнопочный выключатель и подготовить к установке сенсорный . С него нужно снять верхнюю панель и соединить клеммы с проводами из стены. Необходимо установить выключатель в монтажную коробку и при помощи винтов закрепить его и снятую ранее панель.
Если средств на покупку сенсорного аппарата нет, можно самостоятельно собрать датчик движения и подсоединить его к обычному выключателю. Для того чтобы собрать сенсорный выключатель своими руками, необходимы такие элементы:
Используя специальную схему, необходимо собрать и спаять устройство, а затем встроить его в монтажную коробку.
Устройство является идеальной заменой кнопочным моделям. Оно выглядит более привлекательно, современно, обладает долгим сроком службы. При помощи такого выключателя можно хорошо экономить электроэнергию. Приобрести такой аппарат можно в специализированном магазине или собрать самостоятельно, если есть необходимые навыки.
Как подключить сенсорный выключатель, установить зеркало с подсветкой в ванную комнату, дистанционный сенсорный выключатель и многое другое.
Никому не понравится, если свет будет гореть всё время. Для его выключения со времени появления лампочки Эдисона использовались выключатели с контактами. Сейчас им есть альтернатива — сенсорные выключатели .
Сенсорные выключатель – это устройства для отключения света. В отличие от обычных устройств, которые необходимо нажимать или поворачивать, эти приборы управляются прикосновением к сенсорной пластине. Есть простые, работающие только на включение/отключение и со встроенными диммерами .
У этих аппаратов есть преимущества перед обычными выключателями:
Сенсорные выключатели делятся по типам и количеству подключаемой к ним нагрузки:
Установка такого устройства в настольную лампу позволяет обойтись без клавишного выключателя и не искать его в темноте, а включать лампу прикосновением к корпусу. При кратковременном прикосновении она включается и выключается, а длительное касание регулирует яркость.
Внимание! Диммирование (регулировка яркости) работает только с лампами накаливания и со светодиодными. У таких ламп есть на упаковке специальные значок и надпись.
У такого светильника есть недостатки:
Этот регулятор собран на микросхеме 145АП2 . Управление осуществляется одним сенсором, обеспечивающим включение, отключение и регулировку яркости. При отсутствии ошибок при монтаже схема начинает работать сразу, без настройки.
Силовой частью схемы являются транзистор КТ3102Б и симистор КУ602Г. При необходимости он меняется на более мощный или включается на управляющий вывод мощного симистора.
Используется этот регулятор аналогично прибору фабричного производства — включение/отключение производится кратковременным прикосновением к сенсору. При длительном касании производится регулировка яркости, которая запоминается и воспроизводится при повторном включении.
В качестве сенсора используется корпус светильника.
Осторожно! На элементах схемы (кроме сенсора) высокое напряжение.
Ремонт такого аппарата сводится к замене деталей. Самая распространённая проблема — отсутствие света или постоянное свечение. Причина этого в неисправном симисторе. Его следует заменить, а в остальных случаях решить вопрос об экономической целесообразности ремонта.
Интересный дизайнерский эффект даёт подключение такого устройства для подсветки зеркала. Можно приобрести готовый или изготовить самостоятельно.
Для этого необходимо приобрести электронную плату и подключить её к лампе. В качестве сенсора используется крепление зеркала, полочки и даже труба — полотенцедержатель.
При ремонте в ванной можно сделать встроенное зеркало с подсветкой, устанавливаемое вместо четырёх кафельных плиток. За ним в углублении в стене прячутся светильники и плата управления, а за кафелем – провода. Приобрести эту плату можно вместе с датчиком движения на Алиэкспресс. В качестве сенсора используется хромированная настенная мыльница, а датчик движения устанавливается в углу.
Получившаяся система работает очень эффектно — при попытке помыть руки включается свет, а через 2 минуты после того, как человек отходит от умывальника, он отключается.
Посмотрите на картинке на обратную сторону устройства. Здесь две клеммы «L-in», к которой подключается приходящая фаза, и «L-load» — к ней подключается лампа. Подключение или замена такого устройства не отличается от установки обычного выключателя. Эта работа выполняется в несколько этапов.
Прежде всего отключить напряжение, затем зачистить провода и развести их. Затем необходимо определить фазный провод. Для этого необходимо включить напряжение и индикатором напряжения найти фазу. В завершение производится подключение выключателя. Для этого отключается напряжение, подключаются провода, прибор устанавливается в монтажную коробку и закрывается защитное стекло.
После завершения работ включается питание и проверяется работа устройства. Если подать питание до установки защитного стекла, то сенсор может не работать.
В устройствах, управляющих двумя лампами, клемм «L-load» две.
Кроме устройств прямого воздействия есть устройства, оборудованные пультом дистанционного управления. Устанавливаются и управляются такие приборы аналогично обычным, но после установки пульт ДУ необходимо настроить согласно инструкции.
Пульты для таких устройств есть двух типов:
Кроме обычных, есть проходные выключатели , предназначенные управлять одним светильником с двух мест.
Фазный провод подключается к общей клемме первого аппарата, а два выходных контакта соединяются двумя проводами с соответствующими клеммами второго. Общая клемма второго аппарата подключается к лампе.
В результате, прибор освещения будет включаться из одного места, например, внизу лестницы, а выключаться вверху.
Кроме покупки такого прибора в обычном магазине, его можно приобрести в китайском интернет-магазине Алиэкспресс. Подключение этого товара не отличается от обычного, но при заказе необходимо учесть форму монтажной коробки, необходимой для установки. В Европе и странах бывшего СНГ применяются круглые коробки, стандарта EU, а в США — стандарт US, квадратные.
Кроме того, не все производители выпускают устройства «с лапками», которые устанавливаются в старые коробки. Некоторые модели крепятся только саморезами.
Схемы подключения сенсорных выключателей
Кроме приборов, требующих прикосновения, есть устройства , оборудованные пультом ДУ. Такие пульты для работы используют частоту 433МГц. Внешне они похожи на брелок автомобильной сигнализации с четырьмя кнопками. Каждая из них программируется на отдельный прибор.
Для программирования прикасаются к выключенному прибору, после звукового сигнала, нажимают выбранную кнопку. После контрольного сигнала устройство готово к работе.
Дальность срабатывания достигает 50 метров.
Сенсорный выключатель при наличии навыков монтажа электронных схем изготавливается самостоятельно по следующей схеме. Сенсор изготавливается из фольгированного гетинакса или вместо него используется любой металлический предмет. Транзисторы заменяются на КТ3102 или КТ315. Диод любой, импульсный, с напряжением более 100В.
Схема работает в качестве усилителя — при прикосновении к сенсорной пластине микросхема К561ТМ2 подаст сигнал на транзисторы VT1 и VT2, открывающие симистор КУ208Г. Вместо лампочки подключается реле, включающее нагрузку большой мощности.
Кроме выхода из строя деталей платы, аппарат может не работать из-за плохо настроенного сенсора или ошибок монтажа — отсутствие заземления в нужных местах или заземлённый сенсор.
Если сенсор работает без защитного стекла, то необходимо:
Иногда это помогает.
Внимание! Если устанавливать стекло на сенсор, находящийся под напряжением, то он перестаёт нормально работать.
Сенсорный выключатель света VL-C701R от Livolo с пультом управления
Есть вещи, которые следует учитывать при установке и эксплуатации сенсорных устройств:
Есть распространённые ошибки при установке таких приборов:
Есть вопросы, которые задают при выборе сенсорных выключателей:
Сенсорный выключатели на 1 зону
Внешний вид | Наименование | Количество клавиш | Количество постов | Цена (руб.) |
WEMMON золото алюминий | Одна | Один | 1650 | |
Серия C7 Livolo белый | Одна | Один | 1480 | |
WEMMON белый | Одна | Один | 1350 | |
WEMMON заяц | Одна | Один | 1350 | |
Kopou серебро | Одна | Один | 1100 |
Сенсорные переключатели проходные
Внешний вид | Наименование | Количество клавиш | Количество постов | Цена (руб.) |
WEMMON | Одна | Два | 1850 | |
WEMMON | Одна | Два | 1850 | |
WEMMON | Две | Два | 1850 | |
WEMMON заяц | Две | Два | 2050 | |
WEMMON черный | Три | Два | 2250 |
Сенсорные радиоуправляемые выключатели
Внешний вид | Наименование | Количество клавиш | Количество постов | Цена (руб.) |
Kopou серебро | Одна | Один | 1600 | |
WEMMON белый | Одна | Один | 1850 | |
WEMMON заяц | Одна | Один | 1850 | |
Livolo белый | Две | Один | 2550 | |
Серия C7 Livolo белый | Одна | Один | 2090 |
Сенсорные диммеры с радиоуправлением
Внешний вид | Наименование | Количество клавиш | Количество постов | Цена (руб.) |
Kopou заяц | Одна | Один | 2150 | |
WEMMON заяц | Две | Один | 2190 | |
WEMMON белый | Две | Один | 2190 | |
Серия C7 Livolo белый | Две | Два | 5334 | |
Серия C7 Livolo белый | Три | Три | 7926 |
Сенсорные выключатели комбинированные (с розетками)
Внешний вид | Наименование | Количество клавиш | Количество постов | Цена (руб.) |
Wemmon белый | Одна | Два | 1920 | |
Livolo белый | Одна | Два | 2200 | |
Livolo белый | Две | Два | 2510 | |
Livolo белый | Одна | Три | 2880 | |
Livolo черный | Две | Три | 3720 |
Зеркала с подсветкой сенсорные
Среди фирм, выпускающих электроаппаратуру можно отметить Sesoo. Эта фирма производит устройства для системы «умный дом» Broadlink.
Устанавливаются и программируются эти приборы также, как и другие приборы.
При подключении к этому аппарату энергосберегающей лампы, она может начать «моргать» Это связано с зарядом конденсатора внутри электронного ПРА. Для решения этой проблемы необходимо припаять резистор 200кОм в лампу, параллельно конденсатору.
Рабочая зона сенсора небольшая и ограничена светящимся кольцом (синим в отключенном состоянии и красным во включенном). Для расширения этой зоны следует припаять провод к контакту, к которому припаивается сенсор, и проложить его по краю защитного стекла. Это расширит зону, в которой сенсор реагирует на прикосновение.
Ремонт таких аппаратов сводится к поиску и замене неисправных деталей. Самая распространённая проблема — сгоревший или пробитый симистор.
В любой ванной комнате есть зеркало. Многие из них оборудованы подсветкой. Российская компания «Флекси» предлагает коллекцию зеркал «Премьер» торговой марки Mixline:
Все зеркала могут быть оснащены сенсорными выключателями и датчиками движения.
Продукция французской компании Legrand широко известна в мире своим качеством и ассортиментом. Розетки, автоматы, светорегуляторы и другая аппаратура для системы «умный дом» отличаются надёжностью и инновационными решениями.
Продукция китайского производителя работает при напряжении до 250В с большим количеством ламп. Защитная панель чёрного и белого цвета изготовлена из хрусталя. Ряд моделей работают с приобретаемым отдельно пультом ДУ.
Сенсорные выключатели KG-020 выпускаются компанией FD Electronics . Эти приборы производятся с пультом или без, в разной цветовой гамме
Предлагаю собрать интересную радиолюбительскую конструкцию которую легко повторить даже начинающему своими руками. Это сенсорный выключатель схема которого приводится ниже можно использовать в различных ситуациях. В сенсорные устройствах, хоть и отсутствует гальваническая развязка с электросетью, но они совершенно безопасны и не нанесут вред здоровью человека
Принцип работы схемы состоит в том, что как только биологический объект попадает в зону действия сенсора, включается свет. Если же он покидает зону контроля ИК датчика, то через заданный временной интервал устройство отключит освещение.
В момент включения напряжения питания схемы счетчик CD4040 находится в состоянии сброса и на его выходе логический ноль, а на выходе инверторного элемента ИЛИ-НЕ DD1.6 единица, при этом транзистор открыт, и реле нормально замкнутыми контактами шунтирует кнопку выключателя.
Для работы инфракрасного сенсора используется на элементах ИЛИ-НЕ DD1.1 и DD1.2. Частота следования импульсов 36кГц подобрана для примененного фотоприемника. Если же использовать другой, то для него нужно будет осуществить подстройку генератора на ту частоту, на которую рассчитан фотоприемник.
Для увеличения импульсного тока, поступающего с генератора на инфракрасный светодиод HL2, используется усилитель на элементах DD1.3 и DD1.4. Особенность фотодатчика заключается в том, что при попадании на него модулированного ИК излучения, на его выходе установится сигнал логического нуля.
Пройдя через инвертирующий элемент DD1.5, на одиннадцатом выводе счетчика появится логическая единица, которая запретит ему работать. Если отраженный луч не попадет на фотоприемник, то на этом же входе будет логический ноль, и счетчик начнет считать импульсы, поступающие на десятый вход от мигающего светодиода HL1.
Элементы схемы подобраны так, что через двадцать минут работы, если в зоне доступа сенсора биологического объекта не наблюдается, на выходе счетчика установится логическая единица, а на выходе элемента DD1.6 ноль. При этом транзистор отключит реле К1 и освещение.
При включение схема переключает триггер в одно из устойчивых состояний и включает свет при первом касании к сенсорному датчику, при повторном наоборот переключает триггер в противоположное состояние и тем самым выключая освещение.
Продолжительность нахождения триггера в любом состоянии ничем не задается, до тех пор, пока на схему подано напряжение.
Триггера подключен по типовой схеме для микросхемы К561ТМ2. С первого выхода микросхемы управляющий сигнал поступает на усилитель тока выполненный на биполярном транзисторе. Управляющий вывод тиристора подключен к эммитеру этого транзистора и при достижении на нем уровня напряжения 3В тиристор откроется, и включит свет.
Т.к полевой транзистор обладает большим сопротивлением перехода сток-исток-затвор, плюс в цепи сенсора имеются мегаомные резисторы, то это не позволит появится опасному потенциалу на сенсорной пластине. Полевой транзистор откроется под воздействием напряжения питания, которое наводится на сенсор от руки. Резистор R3 шунтирует вход 3 триггера. Триггер переключается во время каждого положительного сигнала на третьем входе. Если на первом выходе триггера логический ноль, биполярный транзистор закрыт и освещение отключено. При появление логической единицы, транзистор и тиристор открыты и свет горит.
Сенсорный датчик можно изготовить из любого металла диаметром не менее 30 мм. Эта схема обеспечивает включение и выключение освещения мощность не более 60Вт. При большей мощности, тиристор потребуется установить на радиаторе.
Управлять освещением можно двумя способами. Первый, подносим руку к оптическому датчику на десять сантиметров. Второй, с помощью пульта дистанционного управления ИК излучения.
Реле можно взять практически любое, главное чтоб напряжением срабатывания лежало в диапазоне от 6 до 12 вольт. Сенсором является кусочек фольгированного текстолита. Оба транзистора можно заменить на КТ315 или КТ3102. Диод любой импульсный на напряжение от 100 вольт, можно взять и .
Схема работает как усилитель сигнала - при касании сенсора за счет внутреннего сопротивления человека VT1 открывается, а за ним и VT2,срабатывает реле и замыкает цепь в которую впринципе можно подключить любую нагрузку (смотри ). Контакты реле служат выключателем, один из выводов этих контактов подключается в сеть 220, а другой к нагрузке, например лампы освещения.
Выключатель подойдет для сенсорного управления любой нагрузкой, практически независимо от мощности. В случае питания маломощных нагрузок с низковольтным питанием, реле можно исключить, а второй транзистор заменить на более мощный, например КТ819.
Универсальный таймер используется для генерации повторяющихся и одиночных импульсов со стабильными временными характеристиками.
NE555 в данном варианте работает в режиме компаратора. При прикосновении к сенсорным пластинам произойдет переключение компаратора, выход которого подсоединен к двум светодиодам. Так как максимальный ток NE555 составляет 200 мА, то вместо светодиодов можно подключить реле для управления нагрузкой. Напряжение питания конструкции может быть в диапазоне от 5 до 15 вольт.