Схемы подключения светильников с датчиком звука

Принцип действия, устройство и схема акустического выключателя

Акустический выключатель – это устройство, которое замыкает и размыкает цепь от громкого звука или хлопка. Его можно использовать для включения освещения в доме, телевизора, музыкальной аппаратуры и других бытовых приборов. Акустический выключатель делает пользование электрическими устройствами простым и удобным.

Виды звуковых выключателей

Акустические выключатели могут реагировать на голосовые команды и хлопки

Существуют следующие типы акустических выключателей:

• Приборы, реагирующие на хлопок. Заранее программируется, при каком количестве хлопков будет выполняться та или иная команда.
• Приборы, реагирующие на голос или заранее поставленную команду.
• Комбинированные устройства (например, светоакустический выключатель). В них могут устанавливаться звуковые, световые датчики или сенсоры движения. Это наиболее технологичные устройства, у которых риск ложного срабатывания максимально снижен.
• Устройства для слаботочных систем. Используются для подключения видеокамеры или передачи команды охране.

Акустические выключатели стали популярными благодаря удобству применения. Они полезны для пожилых людей, лежачих больных и маленьких детей. Приборы такого класса уже активно используются в системе «Умный дом».

Плюсы и минусы

Важнейшим преимуществом звукового переключателя перед классическими является простота и удобство использования. Пользователю не нужно думать, куда установить выключатель.

• работают с любыми электроприборами или источниками света;
• возможность включить и выключить бытовой прибор или свет, находясь в любой точке комнаты;
• отсутствие лишних проводов;
• надежность и длительный срок службы;
• бесшумность;
• безопасность.

• Современные датчики умеют распознавать звук, который нужен для включения и выключения. Пользователю нужно точно знать, на какой именно сигнал отреагирует сенсор.
• Зона чувствительности ограничена. В большой по площади комнате придется хлопать громко или подходить ближе к сенсору. Если увеличить чувствительность, датчик может ложно среагировать на аналогичные звуки.

Для радиолюбителей, которые хотят сделать хлопковый выключатель своими руками, недостатком является сложность электронной схемы.

Принцип действия

Звуковые выключатели работают следующим образом:

• человек подает звук для включения (хлопок, фраза);
• микрофон улавливает сигнал и передает его в виде напряжения на схему;
• со схемы сигнал отправляется на транзистор, а с него на катушку реле;
• по катушке начинает протекать электрический ток, из-за чего втягивается сердечник;
• контакты цепи замыкаются;
• ток поступает на светильник или бытовой прибор, из-за чего он включается.

Акустические выключатели света могут работать постоянно. Но также можно задать временной интервал, через который свет или прибор отключится.

Технические характеристики

Плата акустического выключателя

Стандартный прибор имеет следующие параметры:

• питание от сети 220 В;
• максимальная мощность всех подключаемых устройств 300 Вт;
• звук регулируется в пределах 30-150 децибел;
• диапазон рабочих температур от -20 до +40 градусов;
• степень влаго- и пылезащищенности IP30.

Работать выключатель может с серийными лампами накаливания или галогенными источниками, светодиодами и энергосберегающими светильниками.

Схема подключения и пошаговая инструкция по установке

Прибор устанавливается на одноклавишном или двухклавишном выключателе. Ставится в разрыв цепи между переключателем и светильником. К белым проводам подключается сеть, к черным – нагрузка.

Если в доме ставится светоакустический выключатель (САВ) по схеме с двумя люминесцентными лампами, порядок действий следующий:

• подключить провода белого цвета к электросети, черного – к нагрузке ламп;
• соединить белые провода с фазой и нулем с помощью клемм;
• подсоединить черные провода к лампам светильника, которые подключены параллельно друг другу;
• отключить классический одноклавишный выключатель;
• поставить подходящую силу звука;
• настроить датчик звука.

Сначала проверяется реакция на хлопки разной громкости. Затем нужно протестировать, как поведет себя переключатель при принятии других звуков (пылесос, электродрель, звонок телефона, стук тарелок). Если устройство реагирует на нежелательный звук, можно отрегулировать чувствительность микрофона.

Диммерный акустический выключатель

Оптико-акустический выключатель для скрытой проводки

Диммирование – это регулировка нагрузки, которую потребляет прибор. С помощью диммеров можно плавно включать свет, регулировать яркости светодиодной лампы или лампочки накаливания. Не применяется для люминесцентной лампы. Также диммерные устройства могут применяться для регулировки температурного режима в утюгах, паяльниках, чайниках и других бытовых приборах.

Оптико-акустический выключатель нужен для диммерного включения электричества. Принцип работы микросхемы следующий:

• сигнал в виде звука попадает на микрофон;
• звук переводится в импульс;
• импульс отправляется на микроконтроллер и проходит через усилитель, заряжая конденсатор;
• достигается заряд большой величины, после чего переключается компаратор;
• ноль на выходе меняется на импульс;
• активируется транзитный генератор, который направляет импульсы;
• открывается симистор, через который проходит питание на светильник;
• конденсатор теряет уровень напряжения;
• на симистор подается сигнал с возрастающим фазовым замедлением;
• плавно включается свет.

Если правильно подобрать все номиналы компонентов, светильник выключается с паузой до 3 минут. Для работы диммера нужна лампа с мощностью не ниже 40 Вт. Напряжение на оптико-акустическом переключателе плавно изменяется в диапазоне от 0 до 220 В.

• благодаря плавному включению увеличивается срок службы лампы;
• возможность создания освещения нужной яркости в определенном месте;
• возможность управления светом с помощью интеллектуальных систем.

К недостаткам можно отнести невозможность размыкать сеть в случае короткого замыкания и отсутствие защитной функции от перегрузок.

Диммеры не рекомендуется использовать для радиоприемников, телевизоров и изделий с импульсным питанием, так как они вызывают помехи.

Как выбрать

Перед покупкой нужно заранее решить, с какой целью покупается акустический выключатель. Приборы для домашнего использования, для гаража, подъезда или улицы разные, так как в каждых условиях свой уровень внешнего шума. Неправильный выбор приведет к тому, что устройство либо не будет срабатывать, либо будет реагировать на любой звук.

Хлопковые выключатели можно установить на 4 прибора. Например, за включение света будет отвечать один хлопок, за вентилятор – два, и так далее. Хлопки нужно делать подряд.

Для люстр с большим числом ламп можно купить переключатель с несколькими кнопками. Такие приборы имеют несколько каналов, и их можно подключить к определенной группе источников света.

Звуковой выключатель – это удобное устройство для включения и выключения света или бытовых приборов. Они могут реагировать на голосовые команды, хлопки и другие заданные звуки. Такие приборы используются в системе «Умный дом», их можно поставить и в обычной квартире.

Источник

Рекомендации по выбору звукового датчика для включения освещения по хлопку

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. Даже много лет назад народным умельцам представлялось предельно простой задачей собрать простейший включатель, работающий от короткого, но интенсивного звука (в данном случае, это – хлопок в ладоши). Немногим позже оказалось реальным собрать устройство, которое реагирует на голосовые команды, но его промышленные варианты в продаже так и не появились. Возможно, через некоторое время, включить свет можно будет, как Гугл, посредством голосовой команды.

Принцип работы

Акустические выключатели в жилых помещениях, производственных зданиях, в функциональных зонах работают от звуковых волн. Минимальный набор комплектующих позволяет за короткое время отыскать источник их излучения, уловить и доставить шум в анализатор, проверить его на соответствие заданным параметрам. Работать звуковой датчик может постоянно, но в тишине у него нет искомого объекта и материала для анализа, потому что с эталоном он сопоставляет только звуковую волну, в которой скорость, амплитуда колебания или звуковой диапазон совпадает с заложенным контрольным образцом.

Таймер, зажигающий свет, срабатывает только после того, как обнаруживается соответствие данных с запрограммированными образцами.

Полученное совпадение переадресовывает команду на реле, замыкающее электроцепь. Свет горит то время, на которое произведена настройка – в этом временном промежутке звукоуловитель и анализатор не работают. Если выясняется, что шума больше нет, срабатывает выключатель, и в темноте снова начинается работа над поиском и улавливанием шума. Чтобы прибор не включался от любого шума (а это вполне вероятно из-за его высокой чувствительности), во время подключения его настраивают на строго определенный уровень децибелов – например, на звук хлопка в ладоши, который составляет около 50 дБ.

Разновидности акустических датчиков

При внимательном рассмотрении обнаруживается, что все акустические датчики, с присущим им многообразием, условно можно разделить на три большие группы. Хотя просматривая ассортимент специальных магазинов с подобной техникой, можно легко впасть в заблуждение и решить, что разновидностей гораздо больше:

1. В квартиру небольшой площади, или в функциональное помещение относительно маленького размера, приобретают стандартные датчики. Это приборы, реагирующие только на звук. Самый простой будет включаться от любого звука или шума, но они постепенно выходят из быта, из-за высокого уровня погрешностей, причиняемого беспочвенного беспокойства. Хлопковый срабатывает от эталонного шума, входящего в общее программирование прибора – погрешности в определении объекта и ненужное включение света в этом случае исключаются устройством конструкции. Свет по хлопку может заменяться на любой другой характерный шум достаточной степени интенсивности.
2. Оптико-акустические датчики – усовершенствованная система, в которой используется не только пойманный шум, но и общий уровень освещенности. В этих приборах вмонтирован фотоэлемент, блокирующий включение света в дневное время. Это дает возможность экономить электроэнергию. Принцип работы диммерного акустического выключателя тоже позволяет анализировать шум и уровень освещенности окружающего пространства, но вместо полного выключения он приглушает искусственное освещение, если отсутствие шума сигнализирует о том, что яркий свет никому не нужен.
3. Менее востребованным стал и третий вид звукового датчика, скомбинированного с датчиком движения. Он реагирует на шум и включает свет при обнаружении перемещений живых существ. на дачном или приусадебном участке, торговых площадях и производствах, применение такого устройства приводит к постоянным включениям света, если по периметру бегают кошки, собаки, полевые грызуны и летают ночные птицы.

Знаете ли вы? Сфера применения стандартного датчика и других разновидностей, весьма широка, хотя непродвинутым пользователям может показаться, что их основное назначение – экономия электроэнергии. Специалист может с ходу перечислить десяток отраслей и областей, где применяется акустическое устройство.

Сфера применения

Целесообразность монтажа акустического прибора давно оценили и в бытовом аспекте, и в производственных масштабах. Один из доводов в пользу датчиков звука – продление срока службы источников света, которые в отличие от простых ламп накаливания, не отличаются демократической стоимостью. Монтаж простого или самодельного прибора обходится дешевле, чем замена перегоревших лампочек, оплата электроэнергии по счетчику, цена ее перерасхода.

Использовать звуковые датчики можно:

• в дальних помещениях (комнатах, кладовых, складах, верандах закрытого типа), куда заходят не часто, особенно, в зимнее время;
• в функциональных помещениях лечебных зданий или производства, где выключатель не используется из-за загрязненного состояния рук, или соображений безопасности;
• в переходах (подворотнях, коридорах общественных зданий – офисов, бизнес-центров, государственных учреждений);
• в гаражах, операционных, других помещениях, где установка стандартного выключателя в принципе невозможна.

Включение света по хлопку в жилых комнатах, туалете, ванной и кухне, не очень востребовано. Гораздо чаще оно применяется в коридоре, где свет выключается после того, как человек разделся и вышел в другое место. Например, когда человек сидит на унитазе, он может находиться в спокойном состоянии, и тогда устройство, не улавливая шума от движения, автоматически погасит освещение.

Устройство и конструкция

Самая простая схема состоит всего из нескольких деталей – стандартно, это комплект из двух акустических реле и триггера, собранный в единое целое на одном транзисторе. Авторы самодельных датчиков утверждают, что проще этой схемы не существует в природе. Вариантами могут выступать собранные на печатной плате, с блоком питания. Иногда используется макетная плата, а вольтаж батарейки варьируется от 9 до 12 единиц. Включаться выключаться оно будет триггером от хлопка в ладоши.

Технические параметры устройств, изготовленных в промышленных условиях, могут отличаться по мощности нагрузки, силе звука и даже использованию альтернативного напряжения сети. Белорусский Экосвет Х-300-Л работает от звука в диапазоне от 30 до 300 децибел, включая стандартный набор деталей и прочную коробку. Это – самый демократичный прибор по стоимости, после сделанного самостоятельно, да и то только потому, что у радиолюбителя дома могут найтись пригодные детали, которые не придется специально покупать.

Совет: Перед тем, как начинать установку самодельного или покупного датчика, его нужно проверить на соответствие заданным параметрам.Применение хлопкового выключателя можно считать удовлетворяющим требованиям, если оно не реагирует ни на какие звуки, кроме хлопка в ладоши. если же сделать это не удается даже после тщательной настройки, значит, составляющие компоненты звукового выключателя подобраны или соединены неверно.

Критерии выбора

Перед тем, как обзавестись подобным прибором, нужно определить, для каких целей он нужен. На лестничной клетке, во дворе и подъезде можно поставить самый обычный акустический датчик, реагирующий на любой шум из окружающего пространства. Этот вариант позволит человеку, поднимающемуся по лестнице или преодолевающему затемненную зону дойти до места назначения, не опасаясь отключения света. Если ставить реле, которое отключается через определенный промежуток времени, пожилой или медленно идущий человек окажется в темноте. Задержку отключения можно отрегулировать, если она предусмотрена производителем, или внести конструктивные изменения в уже купленный прибор.

Есть и другие требования к устройствам определенного типа:

• уличный датчик непременно должен быть надежно укреплен и оснащен защитой от природных воздействий (это особенно актуально в регионах с проблемным климатом;
• если цель покупки – экономия освещения, лучше приобрести модель, оснащенную фотореле
• принцип работы диммерного акустического выключателя пригодится на приусадебном участке, на даче – освещение выключится, как только внешнее пространство перестанет нуждаться в дополнительном свете, но он же пригодится и там, где люди покидают помещение на короткое время и снова возвращаются (на кухне, в производственном цеху;
• радиус действия имеет значение, если планируется контролировать большое пространство, для условий квартиры достаточно минимальных показателей.

Иногда в обзорах подобной продукции можно встретить настоятельные уверения о необходимости приобретения датчиков от брендового производителя, с проверенной репутацией и высокой стоимостью. В домашних условиях можно прекрасно использовать самодельные датчики, собранные самостоятельно. Если нет никаких знаний по этому вопросу, можно просто купить надежное устройство отечественного производства.

Источник