Во время эксплуатации классических выключателей света в офисах и жилых домах они довольно часто выходят из строя. Такая ситуация обусловлена наличием трущихся деталей. Сегодня такие устройства все чаще стали менять на более надежные и качественные модели сенсорных выключателей. Принцип работы и конструкция этих изделий отличаются своей простотой и доступностью. За счет этого даже новичок может смастерить сенсорное устройство своими руками.
Конструкция
Чтобы изготовить сенсорный выключатель своими руками, нужно понять, что особенность этого изделия в том, что обычному пользователю достаточно прикоснутся пальцами рук к определенному контактному полю, и он получит тот же результат, как и при работе стандартного клавишного агрегата. Но принцип действия усовершенствованного устройства имеет свои отличия. Чаще всего конструкция сенсорного прибора основана на четырех рабочих узлах:
- электронной плате;
- панели защиты;
- корпусе;
- контактном датчике-сенсоре.
Существует несколько распространенных моделей, которые отличаются долговечностью, надежностью, качеством и внешним видом. Мастер может попробовать создать своими руками сенсорный выключатель с регулятором яркости. Есть варианты, отслеживающие температуру в помещении, а также поднимающие жалюзи на окнах.
Принцип работы
Прежде чем приступить к изготовлению сенсорного выключателя своими руками, нужно рассмотреть схему функционирования устройства. Электронная часть чаще всего представлена каскадным усилителем, который обрабатывает поступающий с главной панели сигнал. Именно этот узел поднимает амплитуду поступающей волны до нужного уровня. Этот вариант актуален для коммутации небольших токовых нагрузок. Имеющегося на теле человека статистического электричества вполне достаточно, чтобы открыть входной транзистор. Производители часто устанавливают сразу три каскада, чтобы в итоге добиться нужного коэффициента. Если мастер хочет изготовить сенсорный выключатель своими руками, тогда в общую схему можно включить нагрузочное реле (вместо классического резистора). Такое изделие является более качественным и надежным.
Преимущества
Классические и проходные сенсорные выключатели могут похвастаться многочисленными положительными характеристиками. К основным из них можно отнести:
- Бесшумную работу главного исполнительного модуля, который встроен в переключатель.
- Практичность установленной схемы переключения.
- Полную безопасность эксплуатации изделия, так как питание подается через гальваническую развязку.
- Современный вид, который впишется в любой интерьер.
Стоит отметить, что к усовершенствованным изделиям можно прикасаться даже мокрыми руками, чего не рекомендуется делать с клавишными приборами. Настройка сенсорного выключателя не является сложным процессом, благодаря этому мастер может доукомплектовать механизм системой ДУ.
Функциональные возможности
Настройка сенсорного выключателя выгодно отличается тем, что в устройство добавлена еще одна полезная функция – встроенный таймер. За счет этого пользователи могут управлять коммутатором программно. Например, самостоятельно устанавливать время включения и отключения. При желании можно также дополнить устройство акустическим датчиком. В этом случае агрегат будет функционировать как своеобразный контроллер шума и движения. Пользователю нужно только подать голос или хлопнуть громко ладонями, и свет в помещении загорится. Если нужно регулировать яркость, тогда следует дополнительно установить димер. За счет этого можно будет контролировать интенсивность светового потока. Изучив базовую схему, можно разобраться с тем, как сделать сенсорный выключатель без лишних финансовых вложений.
Взаимосвязь механизмов
Чтобы правильно подключить сенсорный выключатель, нужно знать, за что отвечает каждый узел. Классический прибор функционирует по следующей схеме:
- На чувствительном элементе формируется слабый сигнал, который поступает на вход установленной микросхемы. В этом месте поступающая информационная волна усиливается до нужной величины, после чего через транзистор подается на управляющий электрод симистора. Все манипуляции выполняются за доли секунд.
- Время открывания выходного элемента управления регулируется в зависимости от длительности включения транзистора.
- Если пользователь длительное время удерживает пальцы на включателе, то сила тока в питающей цепи будет стремительно возрастать. В такой ситуации освещенность в помещении тоже будет усиливаться.
- Чтобы выключить свет, пальцы нужно держать на сенсоре и после достижения максимума яркости светового потока.
Если новичок хочет разобраться в том, как работает сенсор, тогда ему нужно детально изучить классическую схему агрегата. Для самостоятельного изготовления чувствительной площадки можно использовать обычную медную фольгу.
Правила подключения
Монтаж сенсорного выключателя соответствует классической схеме, которая предназначена для клавишных изделий. Почти всегда на задней панели присутствуют два терминальных контакта: под нагрузку и входной. Качественная коммутация в схеме изделия осуществляется по фазной линии. На вход подается проводник, а на выходе снимается напряжение для нагрузки. В некоторых случаях конструкция может состоять из нескольких независимых участков. Из-за этого количество терминалов для подключения увеличивается. Чтобы не запутаться, нужно следовать классической схеме. Конструкция выключателя изготавливается таким образом, чтобы она свободно размещалась в традиционных подрозетниках. Фиксация шасси осуществляется прочными винтами.
Самодельные устройства
Когда мастер изучил принцип работы сенсорного выключателя, он может попробовать изготовить устройство своими руками. В этом случае можно сэкономить довольно приличную сумму, так как готовый прибор стоит минимум 2 тысячи рублей. Если мастер владеет минимальными навыками обращения с электротехникой, то соорудить сенсорный выключатель ему не составит труда. Главное – заранее подготовить все необходимые инструменты и материалы.
Элементарный вариант на реле и транзисторах
Этот способ осилит даже новичок. Мастер может применить почти любое реле. Основное требование – диапазон рабочего напряжения должен быть в пределах от 5 до 12 Вольт. Агрегат должен коммутировать нагрузку в сети 220 В. Сенсорный выключатель изготавливается путем аккуратного вырезания из листа фольги гетинакса. Транзисторы могут быть любой серии. Эксперты отмечают, что эта схема представлена классическим усилителем сигнала. При касании поверхности чувствительного сенсора появляется потенциал на базе транзистора, которого вполне достаточно для открывания перехода эмиттер-коллектора. После этого напряжение подается на катушку реле. Прибор срабатывает, а контактная группа замыкается, что приводит к включению света.
Применение инфракрасного датчика
Этот элемент можно смело использовать для изготовления универсального выключателя. По схеме, мастер также может задействовать недорогие электронные механизмы. Стоит отметить, что по степени сложности этот вариант рассчитан на опытных специалистов. В качестве базы необходимо задействовать две микросхемы, а также следующие детали:
- фотоприемник;
- обычный светодиод;
- реле;
- инфракрасный светодиод.
Генератор импульсов поможет собрать микросхему-инвертор. Если в зоне действия инфракрасного светодиода появился биологический объект, моментально срабатывает пара инфракрасного светодиода и фотоприемника. На базе классического транзистора образуется управляющий сигнал, которым включается реле. Если же активное движение в зоне действия датчика не происходит, то через 20 минут простоя счетчик насчитает определенное количество импульсов от мигающего светодиода, которого достаточно для отключения реле. Светильник погаснет. Стоит отметить, что время ожидания определяется подбором элементов схемы.
Универсальность триггера
В большинстве своем схемы сенсорных выключателей отличаются простотой и доступностью. В кругу радиолюбителей микросхемы являются основным звеном устройства, которое можно собрать своими руками. Состояние триггера можно менять подачей управляющего сигнала на его выход. Именно это свойство успешно применяется для реализации функции коммутатора. Универсальная выходная цепь построена с добавлением полевого транзистора. Именно этот агрегат обеспечивает высокую чувствительность, а также качественно изолирует контакты. Основной элемент сенсора можно самостоятельно изготовить из металлической пластины и подключить его на вход «полевика». За счет этого можно будет гарантировать полную безопасность агрегата для конечного пользователя в плане возможного поражения током. Универсальным транзистором можно усилить имеющийся сигнал, который поступает от микросхемы. Тиристор играет роль многофункционального коммутатора. В цепь обязательно включается прибор освещения, которым тоже нужно управлять. Схема функционирует следующим образом:
- Первым делом пользователь касается установленной металлической пластины (сенсора).
- Созданное статическое электричество поступает на вход.
- При помощи полевого транзистора происходит переключение триггера.
- Выходной сигнал усиливается до нужных показателей.
- Открывается тиристор.
- Загорается лампа.
Если пользователь снова прикоснется рукой к сенсору, то все операции повторятся, но только уже в обратном переключении режимов. Все достаточно просто и эффективно. Такую схему можно использовать для управления светильниками, где общая мощность ламп накалывания находится в пределах 80 Вт. Если нужно коммутировать более мощные механизмы, тогда следует включить в схему радиатор охлаждения.
