Undrar du någonsin hur utomhusbelysning av kommersiella utrymmen eller en mörk gata som tänds på en gång? Troligtvis var de automatiserade med fotoceller.
Fotoceller eller fotostyrning har potential att göra ditt liv enklare när de integreras med smarta lampor. Då behöver du inte oroa dig för extra energiförbrukning alls! Dessa fotoceller tänder eller släcker automatiskt lamporna beroende på det tillgängliga omgivande ljuset. Dessutom kan detta tillbehör användas i stämningsbelysning, inbrottslarm och automatiska dörrar för att betjäna dig med maximal bekvämlighet.
Så fortsätt läsa och ta reda på några av de bästa konverteringsalternativen för att hitta rätt fotocell för din installation.
Vad är en fotocell?
En fotocell är en liten, energisnål och lättanvänd ljuskänslig modul. Det är en sensor som ändrar resistansen i en elektrisk krets baserat på mängden ljus i omgivningen. Således hjälper den till att styra smarta lampor och andra enheter automatiskt. Dessutom finns den i olika former och storlekar för att användas för olika ljusarmaturer.
Vad är fotocellen gjord av?
Halvledarmaterial
Halvledarmaterialet är huvudkomponenten i en fotocell. Fotocellens mekanism beror på vilken typ av halvledarmaterial som ändrar elektrisk resistans som svar på ljusintensitet.
Kadmiumsulfid (CdS) används oftast i fotoceller. Faktum är att fotoceller ibland kallas CdS-celler. Det är känsligt för synligt ljus och kostar relativt mindre. Utöver det används kadmiumselenid (CdSe), kisel (Si), germanium (Ge) och cesium (Cs) för specialiserade tillämpningar.
inkapsling
Ett hölje eller en kapsling används för att inkapsla det känsliga halvledarmaterialet från hårda miljöfaktorer. Denna inkapsling ökar fotocellens livslängd och prestanda.
elektroder
Två elektroder är anslutna till halvledaren som underlättar strömflödet när den utsätts för ljus. En elektrod är tillverkad av ledande material som metaller, och den andra är tillverkad av transparenta ledare som indiumtennoxid (ITO).
Anslutningsledningar
Det finns trådar som kallas förbindningsledningar fästa vid elektroderna. Som namnet antyder skapar den en förbindelse mellan fotocellen och belysningssystemet. En elektrisk signal överförs genom dessa ledningar.
Skyddande lager
Ibland läggs en skyddande beläggning över halvledarmaterialet för extra skydd. Det skyddar halvledaren från yttre faktorer och ökar dess hållbarhet.
Baksidor
Höljet är det robusta höljet eller kapslingen där fotocellen sitter. Det är nödvändigt för att enkelt kunna installera och montera fotocellen i belysningsarmaturer och styrsystem.
Optiskt filter (valfritt)
I vissa fall används ett optiskt filter i fotocellen för att begränsa ljusets våglängder som kan nå halvledaren. Det styr fotocellens respons på specifika ljuskällor eller omgivningsförhållanden.
Hur fungerar en fotocell?
En fotocell eller ljussensor imiterar funktionsprincipen för den fotoelektriska effekten som beskrevs av Albert Einstein år 1905. Här använder fotocellen ett ljusberoende motstånd (LDR) som innehåller ett halvledarmaterial. Normalt används kadmiumsulfid för detta material.
När ljus träffar fotocellen exciterar ljusenergi elektronerna att röra sig och skapa en elektrisk ström. Samtidigt minskar fotocellens resistans, vilket möjliggör mer elektronflöde. Detta elektronflöde stänger av ljuset. Sensorn kan detektera ljusintensitetsnivån. Under dagtid kommer den att tillåta elektronflöde, och ljuset kommer att släckas.
När det är mörkt ökar fotocellens resistans, den elektriska strömmen avbryts och sensorn tänder ljuset. Denna automatiska drift ger en energieffektiv belysningsstyrning utan manuell manövrering.
Typer av fotoceller
Baserat på branschstandarden och tillämpningen
1. NEMA-fotoceller
NEMA-fotoceller står för National Electrical Manufacturers Association-fotoceller som levereras med trådanslutna fotokontroller och vridlåssystem för ljusstyrning. De används oftast för att tända och släcka lampor. 3-poliga, 5-poliga och 7-poliga NEMA-uttag används vanligtvis för gatubelysning eller flodljusDen har dock begränsad funktionalitet vad gäller kompatibilitet med smarta lampor.
2. Zhaga-fotoceller
Zhaga-fotoceller består av ett Zhaga-uttag och en sensor. De används också för moderna och smarta LED-belysningssystem. De är flexibla och möjliggör olika funktioner som dimning, sensorintegration, avancerad styrning etc. Dessutom krävs ingen kabeldragning vid installation av denna fotocell.
Baserat på driftsprincipen
1. Fotokonduktiva celler
Denna elektriska komponent fungerar som ett ljuskänsligt motstånd. Det är också känt som ett ljusberoende motstånd (LDR) eller fotomotstånd. Denna halvledarkomponent ändrar det elektriska motståndet beroende på förändringar i ljusintensitet. Med mer ljus på cellen minskar motståndet och mer ström flyter. Däremot ökar motståndet i närvaro av svagt ljus och mindre ström flyter.
2. Solceller
De fotovoltaiska cellerna omvandlar solenergi till elektrisk energi. För att utveckla det absorberar cellernas halvledarmaterial fotonerna från solljuset och genererar ett flöde av elektroner. Som ett resultat skapas en elektrisk ström, som kallas solelektricitet.
3. Fotoemissiva celler
Fotoemissiva celler är kända som fotorör, vilka följer mekanismen för den fotoelektriska effekten. Dessutom avger materialet i denna cell elektroner när energi tillförs materialet. Först exciteras elektronerna i materialet och hoppar till högre banor. Därefter frigörs energi och återgår till sina ursprungliga banor.
4. Golay-celler
Golay-celler fungerar genom att känna av infraröd strålning. Till exempel är en svart metallcylinder fylld med xenongas i ena änden. Därefter faller infraröd energi på den svarta plattan och värmer upp gasen. Uppvärmd gas böjer det flexibla membranet i den andra änden av cylindern. Denna rörelse reglerar sedan utgångsenerginivån.
5. Laddningskopplade enheter (CCD)
Laddningskopplade enheter har maximal noggrannhet jämfört med andra fotoceller. När ett objekt reflekterar fotoner fångar den här enheten upp dem och bryter ner bilden i pixlar.
6. Fotomultiplikator
Det är en mycket känslig typ av detektor. Denna fotomultiplikator kan multiplicera oklart ljus med 100 miljoner gånger.
Baserat på utdatatyp
1. Analoga fotoceller
Analoga fotoceller genererar en kontinuerlig spänning eller ström som ändras proportionellt mot mängden ljus som detekteras. Dessa fotoceller erbjuder noggrann mätning av ljusintensitet. Därför används de i kameror och vetenskapliga instrument för att kontrollera exponeringstid och ljusnivåer. Ett fotomotstånd är ett exempel på en analog fotocell.
2. Digitala fotoceller
Digitala fotoceller genererar normalt en binär utgång baserad på det inställda ljuströskelvärdet. Den används för att tända eller släcka lampor när ljusnivån sjunker under en viss nivå. Även automatiserade gatubelysningar och larm använder denna fotocell.
Tillämpningar av fotoceller
Utomhusbelysning
Fotoceller används ofta för att styra utomhusbelysning i trädgården, uteplatsen, uppfarten, passagen, dörröppningen etc. Användning av fotoceller i dessa områden ökar sikten och säkerheten automatiskt enligt anvisningarna. omgivande belysning nivå.
gatubelysning
Fotoceller som används i gatlyktor bidrar till lägre energiförbrukning. De tänder till exempel lamporna i skymningen och släcker dem i gryningen utan någon manuell manövrering.
Inomhusbelysning
Du kan integrera fotocellerna i inomhusbelysningssystemet för att automatiskt justera ljusstyrkan.
Säkerhetssystem
Fotoceller används också i olika säkerhetssystem, som inbrottslarm, för att utlösa larmet genom att detektera avbrott i en ljusstråle. Utöver det används de för att övervaka åtkomst till rum eller byggnader. De registrerar in- och utfarter från platsen när ljusstrålarna avbryts.
Automatiska dörrar
En annan vanlig användning av fotoceller är att automatisera dörröppning och stängning med dem. När ljusstråle avbryts, en krets öppnas och ett relä aktiveras. Denna händelse ger tillräckligt med ström för att öppna eller stänga dörren automatiskt. Med andra ord säkerställer fotocellerna i de automatiska dörrarna handsfree-manövrering.
Kamerakontroll
Fotoceller i exponeringsmätare används med kameror för bättre fotografering. Det hjälper att veta rätt exponeringstid för att få ett bra foto.
Ljusmätare
Fotoceller som finns i ljusmätare mäter ljusintensitet. Här fungerar fotocellerna som sensorer som omvandlar ljusintensitet till elektriska signaler. Därefter hjälper denna signal till att styra belysningssystemen automatiskt.
Timers
Med hjälp av fotoceller i timern beräknas förarnas tidtagning och hastighet i loppen.
Hur kan en fotocell kringgås?
Om du vill ha din belysning tänd konstant eller styra den via den befintliga strömbrytaren eller timern, kringgå fotocellen med följande metoder.
Metod 1: Använda en kortslutningsmössa
När fotocellerna är externt monterade via vridlåsuttag eller adaptrar, byt ut fotocellen mot en kortslutningskåpa. Då kan du ställa in ljuset i ett ständigt påslaget läge samtidigt som LED-armaturens krets hålls sluten. Du kommer också att kunna styra ljuset externt med en central fotocell eller ett strömbrytarsystem.
Metod 2: Använda DIP-brytare eller skjutbrytare
Du hittar en DIP-brytare eller skjutbrytare i takbelysning och skymnings-till-gryningsbelysning i ladugårdar. Med hjälp av dessa kan du slå på eller av fotocellsensorn enligt dina behov. Faktum är att ingen omkoppling eller byte av någon komponent behövs med denna metod.
Metod 3: Koppla bort ledningarna
Fotoceller som finns i vägguttag kan enkelt kringgås genom att koppla bort ledningarna. Så koppla ur fotocellen och styr lamporna som du vill.
Metod 4: Täcka över sensorn tillfälligt
Istället för att permanent kringgå fotocellen kan du tillfälligt kringgå den genom att täcka över sensorn. Först letar du upp den lilla runda eller fyrkantiga svarta sensorn på lampan. Använd sedan svart eltejp eller en tjock duk för att täcka över den. På så sätt kommer sensorn att tro att det är natt, och lamporna tänds.
Hur väljer man rätt fotocell?
Monteringstyper
När du väljer fotocell måste du tänka på hur den ska monteras. Till exempel varierar typen av fotocell beroende på dess monteringsplats på en stolpe, vägg eller i en armatur. Välj därför den kompatibla fotocellen baserat på monteringsplatsen.
Typ av belysning
Fotocellens design ändras baserat på glödlampstyperSå tänk på vilken typ av ljus du arbetar med, till exempel LED, glödlampa eller andra, innan du väljer fotocell.
Spektrala känslighet
Varje fotocell har ett specifikt fotoledarmaterial med sitt unika spektralsvar. Det är därför det spektrala svaret måste beaktas när man väljer en fotocell för en specifik tillämpning.
Kompatibilitet och spänningskrav
Du måste se till att fotocellerna är kompatibla med ditt befintliga belysningssystem innan du köper dem. Se till exempel att din fotocell uppfyller systemets spänningskrav för att undvika skador eller funktionsfel.
Miljövärderingar
Det finns ultraviolett (UV) resistensklassificeringar och Inträngningsskydd (IP) klassificeringar under kategorin miljöklassificeringar för fotoceller. För det första anger IP-klassificeringarna i vilken utsträckning en fotocell är skyddad mot damm och vatten. Den består av två siffror, där den första siffran anger skyddet mot fasta ämnen som damm, skräp etc. Dessutom anger den andra siffran skyddet mot vätskor som vatten. Ju högre klassificering, desto högre skyddsnivå. Till exempel innebär en IP65-klassificering att en fotocell är skyddad mot damm och lågtrycksvattenstrålar från alla riktningar. Dessutom innebär en IP67-klassificering att den är skyddad mot damm och nedsänkning i vatten i upp till 30 minuter.
För det andra betyder UV-resistensvärden huruvida fotocellerna tål ultraviolett ljus exponering utomhus. Fotoceller med tillräcklig UV-resistens tål långvarig exponering för solljus utan att prestandan försämras.
Pris- och kostnads-nyttoanalys
Du måste ta hänsyn till det initiala inköpspriset och andra långsiktiga kostnader i samband med fotoceller, inklusive underhållskostnader, potentiella ersättningskostnader etc. Avgör sedan om denna kostnad är värd det i förhållande till värdet och fördelarna som den ger.
Förpackning
Olika typer av beläggningar, såsom glas-, metall- eller plastbeläggningar, används i fotocellförpackningar. Överväg för- och nackdelar med alla förpackningstyper och välj den som passar dig bäst. Välj till exempel en metallbeläggning för att få maximalt skydd. Alternativt, om du har en begränsad budget och behöver fotoceller för gatubelysning, välj då en plastbeläggning.
Temperaturintervall
Fotoledande material fungerar bättre inom temperaturområdet –40 °C till 75 °C. Tänk därför på platsens temperatur innan du köper fotoceller.
Hur installerar man en fotocell?
Här är den professionella guiden om hur du enkelt och säkert installerar en fotocell:
Steg 01: Val av fotocellinstallationsplats
Fotoceller installeras på olika platser för olika ändamål. Till exempel installeras väggmonterade fotoceller för utomhusbelysning, takmonterade fotoceller för inomhusområden och stolpmonterade fotoceller för gatubelysning. Så att bestämma platsen för fotocellinstallation är din första uppgift. Se också till att platsen inte utsätts för extrema temperaturer, fukt eller direkt solljus.
Steg 02: Välja höjd och vinkel för installation
Välj lämplig höjd och vinkel för fotocellinstallation. Generellt rekommenderas 6–8 meter för fotocellmontering. Dessutom bör fotocellens vinkel vara i linje med det område som behöver belysning.
Steg 03: Stänga av strömbrytaren
Stäng nu av strömbrytaren för att stänga av strömkällan till ditt belysningssystem.
Steg 04: Demontering av höljet som innehåller lamporna
Ta nu isär komponenterna i höljet som håller lamporna. Koppla även bort den svarta kabeln som förbinder huset och lampan.
Steg 05: Anslutning av fotocellen
Det finns två svarta ledningar på fotocellerna. Anslut nu en av dessa ledningar till de svarta ledningarna som kommer från byggnaden. Tvinna den exponerade koppartråden för att säkerställa en tät anslutning. Anslut sedan fotocellens andra ledning med den svarta ledningen på lampan.
Steg 06: Täcka de nya anslutningarna
Använd nu elkåpor för att täcka de nya anslutningarna. För säkerhets skull, se till att det inte finns någon exponerad koppartråd. Testa sedan fotocellen genom att slå på strömmen igen vid brytaren. Använd händerna för att täcka fotocellen. Om lamporna tänds fungerar den korrekt. Slutligen, avsluta arbetet genom att montera ihop lampan igen.
Underhållstips för fotoceller
Regelbunden rengöring
Du behöver rengöra fotocellens yta med en mjuk, torr trasa för att ta bort ytlig smuts. Använd inte starka kemikalier som kan skada sensorn.
Ta bort hinder
Kontrollera om det finns några fysiska föremål som skymmer fotocellen. Ta bort den för att säkerställa att fotocellen fungerar fullt ut för att detektera ljus.
Kontrollera elektriska anslutningar
Kontrollera om alla elektriska anslutningar är säkra och fria från korrosion. Åtgärda lösa anslutningar omedelbart för att förhindra ytterligare skador.
Säkerställa korrekt inriktning
Om ditt belysningssystem har separata sändar- och mottagarenheter, justera dem korrekt för att fotocellens prestanda ska bli bättre.
Vanliga problem och felsökningstips
Oroa dig inte om du stöter på problem med din fotocell. Gå bara igenom felsökningstipsen nedan så får du en omedelbar lösning!
Problem 01: Lamporna tänds eller släcks inte
Lösning: Kontrollera först om något blockerar fotocellens sikt mot ljuskällan. Ta bort hindret och kontrollera igen. Använd dessutom en multimeter för att säkerställa att kabelanslutningarna är ordentligt säkrade. Utöver det, kontrollera om det finns sprickor eller vattenskador. Vid allvarliga skador kan byte vara nödvändigt.
Problem 02: Flimrande ljus
Lösning: Kontrollera om det finns lösa eller felaktiga ledningar och åtgärda dem därefter. Se dessutom till att fotocellen inte känner av ljus från andra källor. Använd även en fotocell med inbyggd fördröjning för områden med varierande ljus.
Problem 03: Fotoceller reagerar inte på ljusförändringar
Lösning: Justera fotocellernas känslighetsinställningar efter omgivningen. Undvik också att rikta dem direkt mot ljuset den styr under installationen.
Problem 04. För mycket klickljud
Lösning: Om din fotocell klickar kraftigt, kontrollera om det finns något internt fel och åtgärda det därefter. Dessutom kan säkrande av strömförsörjningen och den anslutna lasten lösa problemet.
Problem 05: Lamporna tänds vid fel tidpunkt
Lösning: Undvik direkt artificiellt ljus när du installerar fotocellen. Den är endast avsedd att utsättas för reflekterat ljus. Välj därför en plats som är skyddad från direkta ljuskällor.
Vanliga frågor
The Bottom Line
Fotoceller är ett viktigt tillskott till det automatiserade belysningssystemet på en plats. De är också lämpliga för både inomhus- och utomhusbruk. Nu när du har lärt känna fördelarna med att använda fotoceller i smarta LED-lampor, välj LED-belysningsalternativ, med början från moderna linjära stänger, LED-remsor, Till LED Neon Flex från LEDYi belysning.
Dessutom får du de produkter du önskar enligt dina behov, tillsammans med olika anpassningsalternativ. Dessutom erbjuder vi 3 till 5 års garanti på våra armaturer. Så, kontakta oss ASAP för att lägga din beställning!
