Alguna vegada us heu preguntat com llums exteriors d'espais comercials o un carrer fosc que s'encenen tots alhora? El més probable és que estiguessin automatitzats amb fotocèl·lules.
Les fotocèl·lules o el control fotogràfic tenen el potencial de facilitar-vos la vida quan s'integren amb llums intel·ligents. Aleshores, no haureu de preocupar-vos pel consum d'energia addicional! Aquestes fotocèl·lules encendran o apagaran automàticament els llums segons la llum ambiental disponible. A més, aquest accessori es pot utilitzar en il·luminació d'humor, alarmes antiintrusió i portes automàtiques per servir-vos amb la màxima comoditat.
Així doncs, continua llegint i descobreix algunes de les millors opcions de conversió per trobar la fotocèl·lula adequada per a la teva configuració.
Què és una fotocèl·lula?
Una fotocèl·lula és un mòdul fotosensible petit, de baix consum i fàcil d'utilitzar. És un sensor que canvia la resistència d'un circuit elèctric en funció de la quantitat de llum present a l'entorn. Així, ajuda a controlar automàticament les llums intel·ligents i altres dispositius. A més, ve en diferents formes i mides per ser utilitzada per a diversos llums.
De què està feta la fotocèl·lula?
Material semiconductor
El material semiconductor és el component principal d'una fotocèl·lula. El mecanisme d'una fotocèl·lula depèn del tipus de material semiconductor que canvia la resistència elèctrica en resposta a la intensitat de la llum.
El sulfur de cadmi (CdS) s'utilitza més habitualment en fotocèl·lules. De fet, les fotocèl·lules de vegades s'anomenen cèl·lules CdS. És sensible a la llum visible i costa relativament menys. A part d'això, el selenur de cadmi (CdSe), el silici (Si), el germani (Ge) i el cesi (Cs) s'utilitzen per a aplicacions especialitzades.
Encapsulació
Una carcassa o embolcall s'utilitza per encapsular el material semiconductor sensible dels factors ambientals més durs. Aquest encapsulament augmenta la vida útil i el rendiment de la fotocèl·lula.
Electrodes
Dos elèctrodes estan connectats al semiconductor que facilita el flux de corrent quan s'exposa a la llum. Un elèctrode està fet de materials conductors com els metalls, i l'altre està fet de conductors transparents com l'òxid d'indi i estany (ITO).
Cables de connexió
Hi ha uns cables anomenats cables de connexió connectats als elèctrodes. Com el seu nom indica, creen una connexió entre la fotocèl·lula i el sistema d'il·luminació. A través d'aquests cables es transmet un senyal elèctric.
Revestiment protector
De vegades, es posa una capa protectora sobre el material semiconductor per a una protecció addicional. Protegeix el semiconductor de factors externs i augmenta la seva durabilitat.
Habitatges
La carcassa és la carcassa o tancament robust on roman la fotocèl·lula. És necessària per instal·lar i muntar fàcilment la fotocèl·lula en aparells d'il·luminació i sistemes de control.
Filtre òptic (opcional)
En alguns casos, s'utilitza un filtre òptic a la fotocèl·lula per limitar les longituds d'ona de la llum que poden arribar al semiconductor. Controla la resposta de la fotocèl·lula a fonts de llum o condicions ambientals específiques.
Com funciona una fotocèl·lula?
Una fotocèl·lula o sensor de llum imita el principi de funcionament de l'efecte fotoelèctric descrit per Albert Einstein el 1905. Aquí, la fotocèl·lula utilitza una resistència dependent de la llum (LDR) que conté un material semiconductor. Normalment, per a aquest material s'utilitza sulfur de cadmi.
Quan la llum arriba a la fotocèl·lula, l'energia lumínica excita els electrons perquè es moguin i creïn un corrent elèctric. Al mateix temps, la resistència de la fotocèl·lula disminueix, cosa que permet un major flux d'electrons. Aquest flux d'electrons apaga la llum. El sensor pot detectar el nivell d'intensitat de la llum. Durant el dia, permetrà el flux d'electrons i la llum s'apagarà.
Quan és fosc, la resistència de la fotocèl·lula augmenta, el corrent elèctric s'atura i el sensor encén la llum. Aquest funcionament automàtic proporciona un control d'il·luminació eficient energèticament sense cap acció manual.
Tipus de fotocèl·lules
Basat en l'estàndard i l'aplicació de la indústria
1. Fotocèl·lules NEMA
Les fotocèl·lules NEMA són les sigles de l'Associació Nacional de Fabricants d'Electricitat (National Electrical Manufacturers Association) i inclouen sistemes de control de llum amb fotocontrol per cable i bloqueig giratori. Més sovint, s'utilitzen per a l'encesa i l'apagada bàsica de llums. Els endolls NEMA de 3, 5 i 7 pins s'utilitzen habitualment per a fanals o... projectorsTanmateix, té una funcionalitat limitada pel que fa a la compatibilitat amb llums intel·ligents.
2. Fotocèl·lules Zhaga
Les fotocèl·lules Zhaga consten d'un endoll Zhaga i un sensor. A més, s'utilitzen per a sistemes d'il·luminació LED moderns i intel·ligents. Són flexibles i permeten diverses funcions com ara la regulació de la intensitat, la integració de sensors, el control avançat, etc. A més, no cal cablejat durant la instal·lació d'aquesta fotocèl·lula.
Basat en el principi de funcionament
1. Cèl·lules fotoconductores
Aquest dispositiu elèctric funciona com una resistència fotosensible. També es coneix com a resistència dependent de la llum (LDR) o fotoresistència. Aquest dispositiu semiconductor canvia la resistència elèctrica segons els canvis en la intensitat de la llum. Amb més llum a la cèl·lula, la resistència disminueix i flueix més corrent. En canvi, la resistència augmenta en presència de poca llum i menys flux de corrent.
2. Cèl·lules fotovoltaiques
Les cèl·lules fotovoltaiques transformen l'energia solar en energia elèctrica. Per elaborar, el material semiconductor de les cèl·lules absorbeix els fotons de la llum solar i genera un flux d'electrons. Com a resultat, es crea un corrent elèctric, que es coneix com a electricitat solar.
3. Cèl·lules fotoemissives
Les cèl·lules fotoemissives es coneixen com a fototubs, que segueixen el mecanisme de l'efecte fotoelèctric. A més, el material d'aquesta cèl·lula emet electrons quan se li subministra energia. Primer, els electrons dins del material s'exciten i salten a òrbites més altes. Després d'això, allibera energia i torna a les òrbites originals.
4. Cèl·lules de Golay
Les cèl·lules de Golay funcionen detectant la radiació infraroja. Per exemple, un cilindre de placa metàl·lica ennegrida s'omple amb gas xenó per un extrem. Després d'això, l'energia infraroja incideix sobre la placa ennegrida i escalfa el gas. El gas escalfat doblega el diafragma flexible de l'altre extrem del cilindre. Aquest moviment regula el nivell d'energia de sortida.
5. Dispositius d'acoblament de càrrega (CCD)
Els dispositius d'acoblament de càrrega tenen la màxima precisió en comparació amb altres fotocèl·lules. Quan un objecte reflecteix fotons, aquest dispositiu els captura i descompon la imatge en píxels.
6. Fotomultiplicador
És un tipus de detector molt sensible. Aquest fotomultiplicador pot multiplicar la llum poc clara per 100 milions de vegades.
Basat en el tipus de sortida
1. Fotocèl·lules analògiques
Les fotocèl·lules analògiques generen un voltatge o corrent continu que canvia proporcionalment a la quantitat de llum detectada. Aquestes fotocèl·lules ofereixen una mesura precisa de la intensitat de la llum. Per tant, s'utilitzen en càmeres i instruments científics per controlar el temps d'exposició i els nivells de llum. Una fotoresistència és un exemple de fotocèl·lula analògica.
2. Fotocèl·lules digitals
Les fotocèl·lules digitals normalment generen una sortida binària basada en el llindar de llum establert. S'utilitza en tasques de commutació que encenen o apaguen llums quan el nivell de llum baixa per sota d'un nivell determinat. A més, els fanals i les alarmes automatitzades utilitzen aquesta fotocèl·lula.
Aplicacions de les fotocèl·lules
Il · luminació a l'aire lliure
Les fotocèl·lules s'utilitzen habitualment per controlar les llums exteriors del jardí, pati, entrada, passatge, porta, etc. L'ús de fotocèl·lules en aquestes zones augmentarà la visibilitat i la seguretat automàticament segons les condicions. il·luminació ambiental nivell.
L’enllumenat del carrer
Les fotocèl·lules utilitzades en els fanals de carrer contribueixen a un menor consum d'energia. Per exemple, encenen els llums al capvespre i els apaguen a l'alba sense cap acció manual.
Il·luminació interior
Podeu integrar les fotocèl·lules al sistema d'il·luminació interior per ajustar automàticament el nivell de brillantor.
Sistemes de seguretat
Les fotocèl·lules també s'apliquen en diferents sistemes de seguretat, com ara les alarmes antirobatori, per activar l'alarma detectant interrupcions en un feix de llum. A part d'això, s'utilitzen per controlar l'accés a habitacions o edificis. Registra els esdeveniments d'entrada i sortida del lloc quan s'interrompen els feixos de llum.
Portes Automàtiques
Un altre ús generalitzat de les fotocèl·lules és l'automatització de l'obertura i el tancament de portes. Quan feix de llum s'interromp, s'obre un circuit i s'activa un relé. Aquest esdeveniment proporciona prou energia per obrir o tancar la porta automàticament. En altres paraules, les fotocèl·lules de les portes automàtiques garanteixen operacions amb mans lliures.
Control de càmera
Les fotocèl·lules dels exposímetres s'utilitzen amb les càmeres per a una millor fotografia. Ajuden a saber el temps d'exposició correcte per obtenir una bona foto.
Mesuradors de llum
Les fotocèl·lules presents als mesuradors de llum mesuren la intensitat de la llum. Aquí, les fotocèl·lules funcionen com a sensors que converteixen la intensitat de la llum en senyals elèctrics. Després d'això, aquest senyal ajuda a controlar els sistemes d'il·luminació automàticament.
Timers
Mitjançant fotocèl·lules dins dels temporitzadors, es calcula el temps i la velocitat dels corredors a les curses.
Com es pot anul·lar una fotocèl·lula?
Si voleu mantenir la llum encesa constantment o controlar-la mitjançant l'interruptor o temporitzador existent, podeu anul·lar la fotocèl·lula mitjançant els mètodes següents.
Mètode 1: Ús d'un tap de curtcircuit
Quan les fotocèl·lules es munten externament mitjançant endolls o adaptadors de bloqueig giratori, substituïu la fotocèl·lula per un curtcircuit. Aleshores, podeu configurar la llum en un mode d'estat sempre encès mentre manteniu el circuit de la lluminària LED tancat. A més, podreu controlar les llums externament amb una fotocèl·lula central o un sistema d'interruptor.
Mètode 2: Utilització d'un interruptor DIP o d'un interruptor lliscant
Trobareu un interruptor DIP o un interruptor lliscant en els llums de coberta i els llums de graner que s'il·luminen del crepuscle a l'alba. Amb aquests, podreu activar o desactivar el sensor de fotocèl·lula segons les vostres necessitats. De fet, amb aquest mètode no cal recablejar ni substituir cap component.
Mètode 3: Desconnectar el cablejat
Les fotocèl·lules que es troben als endolls de paret es poden anul·lar fàcilment desconnectant el cablejat. Per tant, desendolleu la fotocèl·lula i controleu els llums com vulgueu.
Mètode 4: Cobrir el sensor temporalment
En comptes de desviar-la permanentment, podeu desviar temporalment la fotocèl·lula cobrint el sensor. Primer, busqueu el sensor negre petit, rodó o quadrat, a la lluminària. A continuació, utilitzeu una cinta aïllant negra o un drap gruixut per cobrir-lo. D'aquesta manera, el sensor pensarà que és de nit i els llums s'encendran.
Com triar la fotocèl·lula adequada?
Tipus de muntatge
A l'hora d'escollir la fotocèl·lula, cal tenir en compte com es muntarà. Per exemple, el tipus de fotocèl·lula variarà segons la seva posició de muntatge en un pal, una paret o dins d'una lluminària. Per tant, cal triar la fotocèl·lula compatible en funció de la ubicació de muntatge.
Tipus d'il·luminació
El disseny de la fotocèl·lula canvia en funció de tipus de bombetesPer tant, penseu en quin tipus de llum esteu treballant, per exemple, LED, incandescent o altres, abans de seleccionar la fotocèl·lula.
Resposta espectral
Cada fotocèl·lula té un material fotoconductor específic amb la seva resposta espectral única. És per això que cal tenir en compte la resposta espectral a l'hora de seleccionar una fotocèl·lula per a una aplicació específica.
Compatibilitat i requisits de voltatge
Cal assegurar-se que les fotocèl·lules siguin compatibles amb el sistema d'il·luminació existent abans de comprar-les. Per exemple, assegureu-vos que la fotocèl·lula compleixi els requisits de voltatge del sistema per evitar danys o mal funcionament.
Valoracions ambientals
Hi ha classificacions de resistència ultraviolada (UV) i Classificacions de protecció d'entrada (IP). dins la categoria de classificacions ambientals per a fotocèl·lules. En primer lloc, les classificacions IP fan referència al grau de protecció d'una fotocèl·lula contra la pols i l'aigua. Consta de dos dígits, on el primer dígit determina la protecció contra sòlids com la pols, les deixalles, etc. A més, el segon dígit indica la protecció contra líquids com l'aigua. Com més gran sigui la classificació, més alt serà el nivell de protecció. Per exemple, una classificació IP65 significa que una fotocèl·lula està protegida contra la pols i els dolls d'aigua a baixa pressió des de qualsevol direcció. A més, una classificació IP67 significa que està protegida contra la pols i la immersió en aigua fins a 30 minuts.
En segon lloc, les classificacions de resistència als raigs UV signifiquen si les fotocèl·lules poden suportar llum ultraviolada exposició en una zona exterior. Les fotocèl·lules amb una resistència adequada als raigs UV poden tolerar una exposició prolongada a la llum solar sense degradació del rendiment.
Anàlisi de preu i cost-benefici
Heu de tenir en compte el preu de compra inicial i altres costos a llarg termini associats a les fotocèl·lules, inclosos els costos de manteniment, els possibles costos de substitució, etc. A continuació, determineu si aquesta quantitat de cost val la pena pel valor i els beneficis que proporciona.
Embalatge
En els embalatges de fotocèl·lules s'utilitzen diferents tipus de recobriments, com ara vidre, metall o plàstic. Tingueu en compte els avantatges i els inconvenients de tots els tipus d'embalatge i seleccioneu el més adequat per a vosaltres. Per exemple, trieu un recobriment metàl·lic per obtenir la màxima protecció. Alternativament, si teniu un pressupost limitat i necessiteu fotocèl·lules per a l'enllumenat públic, opteu per un recobriment de plàstic.
Rang de temperatura
Els materials fotoconductors funcionen millor dins del rang de temperatures de –40 °C a 75 °C. Per tant, tingueu en compte la temperatura del lloc abans de comprar les fotocèl·lules.
Com instal·lar una fotocèl·lula?
Aquí teniu la guia professional sobre com instal·lar una fotocèl·lula de manera fàcil i segura:
Pas 01: Selecció de la ubicació d'instal·lació de la fotocèl·lula
Les fotocèl·lules s'instal·len en diferents llocs per a diferents finalitats. Per exemple, les fotocèl·lules de paret s'instal·len per a la il·luminació exterior, les fotocèl·lules de sostre són per a zones interiors i les fotocèl·lules de pal són per a fanals. Per tant, decidir la ubicació per a la instal·lació de les fotocèl·lules és la primera tasca. A més, assegureu-vos que la ubicació no estigui exposada a temperatures extremes, humitat o llum solar directa.
Pas 02: Triar l'alçada i l'angle per a la instal·lació
Trieu l'alçada i l'angle adequats per a la instal·lació de la fotocèl·lula. Generalment, es recomana un muntatge de fotocèl·lula d'entre 6 i 8 metres. A més, l'angle de la fotocèl·lula ha d'alinear-se amb la zona que necessita il·luminació.
Pas 03: Desactivació de l'interruptor automàtic
Ara, apagueu l'interruptor per apagar la font d'alimentació del vostre sistema d'il·luminació.
Pas 04: Desmuntatge de la carcassa que conté els llums
En aquest moment, desmunta els components de la carcassa que subjecten els llums. A més, desconnecta el cable negre que connecta la casa i el llum.
Pas 05: Connexió de la fotocèl·lula
Hi ha dos cables negres a les fotocèl·lules. Ara connecteu un d'aquests cables als cables negres que provenen de l'edifici. Trenqueu el cable de coure exposat per assegurar una connexió hermètica. Després d'això, connecteu el segon cable de la fotocèl·lula amb el cable negre de la lluminària.
Pas 06: Cobrint les noves connexions
Ara feu servir taps elèctrics per cobrir les noves connexions. Per seguretat, assegureu-vos que no hi hagi cap cable de coure exposat. A continuació, proveu la fotocèl·lula tornant a encendre l'alimentació a l'interruptor. Feu servir les mans per cobrir la fotocèl·lula. Si els llums s'encenen, vol dir que funciona correctament. Finalment, acabeu la feina tornant a muntar el llum.
Consells de manteniment per a fotocèl·lules
Neteja regular
Cal netejar la superfície de la fotocèl·lula amb un drap suau i sec per eliminar la brutícia superficial. No utilitzeu productes químics agressius que puguin danyar el sensor.
Eliminació d'obstacles
Comproveu si hi ha objectes físics que obstrueixin la fotocèl·lula. Traieu-los per garantir la plena funcionalitat de la fotocèl·lula per detectar la llum.
Comprovació de connexions elèctriques
Inspeccioneu si totes les connexions elèctriques són segures i no presenten corrosió. Repareu les connexions soltes immediatament per evitar més danys.
Assegurant una correcta alineació
Si el vostre sistema d'il·luminació té unitats transmissores i receptores separades, alineeu-les correctament per a un millor rendiment de la fotocèl·lula.
Problemes comuns i consells de resolució de problemes
No et preocupis si tens problemes amb la teva fotocèl·lula. Només cal que segueixis els consells de resolució de problemes que hi ha a continuació i obtindràs una solució instantània!
Problema 01: Els llums no s'encenen ni s'apaguen
Solució: Primer, comproveu si hi ha alguna cosa que bloquegi la vista de la fotocèl·lula cap a la font de llum. Traieu l'obstrucció i torneu a comprovar-ho. A més, utilitzeu un multímetre per assegurar-vos que les connexions del cablejat estiguin ben fixades. A part d'això, comproveu si hi ha esquerdes o danys causats per l'aigua. En cas de danys greus, pot ser necessari substituir-les.
Problema 02: Llums parpellejants
Solució: Inspeccioneu si hi ha cablejat solt o incorrecte i repareu-lo segons correspongui. A més, assegureu-vos que la fotocèl·lula no detecti llum d'altres fonts. A més, per a zones amb llum fluctuant, utilitzeu una fotocèl·lula amb retard integrat.
Problema 03: Les fotocèl·lules no responen als canvis de llum
Solució: Ajusteu la sensibilitat de les fotocèl·lules segons l'entorn. A més, eviteu apuntar-les directament a la llum que controlen durant la instal·lació.
Problema 04. Soroll excessiu de clics
Solució: Si la fotocèl·lula fa un soroll de clic excessiu, comproveu si hi ha alguna fallada interna i repareu-la en conseqüència. A més, assegurar la font d'alimentació i la càrrega connectada pot resoldre aquest problema.
Problema 05: Els llums s'encenen en el moment equivocat
Solució: Eviteu la llum artificial directa durant la instal·lació de la fotocèl·lula. Només s'ha d'exposar a la llum reflectida. Per tant, trieu un lloc que estigui protegit de fonts de llum directa.
Preguntes freqüents
La línia de base
Les fotocèl·lules són un complement crucial per al sistema d'il·luminació automatitzat d'un lloc. També són adequades tant per a ús interior com exterior. Ara que ja coneixeu els avantatges d'utilitzar fotocèl·lules en llums LED intel·ligents, trieu opcions d'il·luminació LED, començant per barres lineals modernes, Tires LED, A LED Neon Flex de Il·luminació LEDYi.
A més, obtindreu els productes desitjats segons les vostres necessitats, juntament amb diverses opcions de personalització. A més, us oferim de 3 a 5 anys de garantia en els nostres accessoris. Així doncs, contacti'ns El més aviat possible per fer la teva comanda!
