Сенсорный выключатель своими руками на 220 вольт

Сенсорный выключатель своими руками: конструкция и правила подключения

«Умный дом» давно стал реальностью и набирает популярность. Полезные гаджеты и программируемые электроприборы облегчают быт человека. Сенсорный выключатель может быть частью комплекса или использоваться отдельно.

Механическое нажатие больше не является единственным замыкающим сигналом. Работа устройства основана на электропроводимости человеческого тела или отражении инфракрасных лучей.

Датчик реагирует на легкое прикосновение или движение.

Конструкция «умного» выключателя

Понятие «сенсорный» трактуется по-разному в зависимости от источника. В широком смысле это аналог клавиши или кнопки питания, который реагируют на голос, движение, степень освещенности помещения и т. д. Он не требуют механического действия. В узком смысле — прибор работающий за счет энергоемкости человека.

Конечность человека, приближаясь к чувствительной пластине, становится частью электроцепи, замыкает её. За счет действия специального элемента схемы (триггера) не происходит размыкания после отдаления раздражителя, стабильное состояние системы сохраняется.

Отсутствие движущихся деталей исключает их поломку и облегчает влажную уборку поверхности.

Составные элементы:

Наружная часть — лицевая стеклянная или пластиковая панель и огнеупорный корпус. Квадратные, прямоугольные модели встречаются чаще круглых. Размер соответствует обычному клавишному выключателю, что позволяет использовать для монтажа стандартное гнездо. Функция крышки защитная и декоративная.

Силовая составляющая — печатная плата с SMD компонентами: блок питания, усилители, микроконтроллер, плата радиоканала, ключ, энергозависимая память.

Иногда в комплект входит дополнительный конденсатор, чтобы предотвратить фоновое свечение газоразрядных ламп в выключенном состоянии.

Классификация переключателей

Чтобы правильно выбрать коммуникатор, следует исходить из назначения помещения, количества и характеристик светильников. По параметру напряжению устройства бывают:

• 220 В — стандартный показатель для большинства приборов;
• 12 В — подойдёт к LED лентам и некоторым другим типам осветителей.

По количеству подключённых источников света применяют одинарные, двойные, тройные выключатели. Большее количество удобнее контролировать дистанционным пультом.

По виду ключа можно выделить:

• с электромагнитным реле — замыкание происходит механически, поэтому контакты со временем обгорают;
• оснащённые симистором — полупроводниковый прибором.

Типы чувствительного элемента в бытовых переключателях:

• ёмкостный — требует легкого касания;
• оптический — реагирует на движение или уровень освещённости;
• высокочастотный — настроен на присутствие, заполненность помещения (объёма), движение.

Дополнительные функции:

• датчики движения, объёма, звука;
• беспроводное управление;
• плавное снижение яркости при выключении;
• таймер.

Сенсорные переключатели расширяют возможности освещения, упрощают управление, позволяют экономить время и затраты электроэнергии. Они могут быть автономными или монтироваться в корпуса светильников: торшеров, настольных ламп, LED профилей.

Самостоятельная сборка сенсорных коммуникаторов

Главный минус «умных» выключателей — цена. Наличие базовых знаний электротехники поможет собрать самоделку. Домашние умельцы используют 3 основных варианта сборки.

Схема сенсорной кнопки на транзисторах самая простая.

Для её осуществления потребуется макетная плата, на которой монтируются последовательно соединенные транзисторы КТ315 и электромеханическое реле, параллельно с которым обязательно нужно установить защитный диод.

Сенсором послужит провод от базы транзистора, подключаемого к сети. Цепь можно усложнить, добавив перед реле оптрон и триггер (таймер NE555 или микросхема К561ТМ2). Такая модификация позволит сети фиксировать команду.

Инфракрасный сенсорный выключатель своими руками можно собрать, добавив в схему генератор прямоугольных импульсов. Для увеличения тока от генератора поможет инфракрасный мигающий светодиод. На микросхеме устанавливается временной интервал.

Он определяет, через какое время после прекращения поступления сигнала выключится свет. При попадании отражения луча на фотоприёмник, счётчик К561ИЕ20 или CD4040 выдаст единицу, цепь замкнётся.

При отсутствии сигнала на всех выводах логический ноль, не поступает напряжение, управляющий транзистор не пропускает ток.

Схема инфракрасного выключателя

Сенсорные выключатели промышленного производства можно доработать и расширить площадь чувствительности. Под крышкой нужно найти ёмкостный элемент и припаять к нему тонкий проводок. После чего проводник уложить увеличивающимся кольцами до заполнения всего периметра. Вернуть на место защитную панель.

Переключатели приспосабливаются не только под светильники, но и в качестве дверного звонка, раздвигателя штор и прочее. Все детали можно приобрести на радиорынках или китайских интернет-платформах по бюджетной цене.

Безопасность при монтаже

Перед установкой обязательно обесточить сеть, опустив рубильник защитного автомата в распределительном щитке. Сенсорные коммуникаторы монтируются без лицевой панели. Соблюдается правило полюсовки. Если в линии есть заземляющий провод, он подключается на промаркированный контакт. Концы многожильного кабеля опрессовывают или заслуживают, чтобы плотно зафиксировать и избежать перегрева.

Нельзя использовать приспособления с явными повреждениями или не рассчитанные на заданную нагрузку сети. Самодельные сенсорные выключатели света 220 В не всегда выдерживают — большинство домашних схем рассчитаны на низковольтных потребителей.

Нельзя начинать монтаж до ознакомления с инструкцией производителя.

Сенсорный выключатель света своими руками (схемы подключения)

Идея управления осветительными приборами посредством сенсорных выключателей не нова, подобные выключатели или переключатели света выпускались еще в прошлом веке. Но размеры таких устройств были существенно больше типовых, что вызывало проблемы при установке.

Стоит также отметить, что стоимость первых сенсорных коммутаторов была довольно велика, естественно, это не способствовало популярности.

С развитием технологий ситуация в корне изменилась, и сегодня емкостные, инфракрасные и дистанционные включатели пользуются стабильным спросом.

Конструкция и принцип работы

Несмотря на разнообразие моделей сенсорных коммуникаторов, большинство из них имеет типовую конструкцию, состоящую из следующих элементов:

1. Корпус из термостойкого пластика (см. А на рис. 1). Размеры конструкции позволяют производить монтаж в типовое посадочное место обычного выключателя.
2. Электронный блок (В), он включает в себя адаптер питания и схему управления полупроводниковым ключом.
3. Плата с емкостными сенсорами (С).
4. Лицевая панель (D), как правило, она изготавливается из кварцевого стекла, в бюджетных моделях могут использоваться другие материалы.

Рис 1. Сенсорный настенный шестиклавишный выключатель Legrand

Теперь расскажем, как работают такие устройства. Электронный блок отслеживает состояние сенсора.

Когда происходит прикосновение рукой к определенному месту лицевой панели выключателя (оно имеет соответствующую маркировку), емкость датчика изменяется.

Электронный блок обнаруживает это и меняет состояние бесконтактного полупроводникового ключа, который размыкает или замыкает электрическую цепь.

Сфера применения

Первоначально данный вид коммутаторов планировалось использовать для включения / выключения освещения, но конструкция оказалась настолько удачной, что сфера ее применения существенно расширилась. Сегодня большинство современных бытовых приборов имеют сенсорное управление, в качестве примера можно привести кухонные печи, вытяжки, микроволновки и т.д.

Вытяжка для кухни Cata Midas 900

Единственное ограничение на подключение к сенсорным коммутаторам — мощность оборудования, ее допустимые параметры указываются в паспорте устройства.

Дополнительные функциональные возможности

Современная техническая база сделала возможным установку микроконтроллеров в электронный блок управления сенсорным выключателем, позволило существенно расширить функционал коммутаторов и позволило им вписаться в концепцию умного дома. Управлять такими коммутаторами можно голосом, инфракрасным или радио пультом, смартфоном через WI-FI или программируемым таймером.

Сенсорный выключатель можно подключить к системе «умный дом» и управлять им используя мобильный телефон

Сенсорные коммутаторов могут использоваться совместно с датчиками, реагирующими на движение или уровень освещенности.

В первом случае такие устройства включают светильник, настольную лампу или другие осветительные приборы, когда кто-нибудь входит в помещение, например в ванную.

Тройной сенсорный коммутатор Sesoo и датчики движения

Некоторые производители, например, Livolо выпускают сенсорные выключатели с функцией диммера или управляющие совмещенными розетками, к которым может подключаться практически любой бытовой прибор.

Сенсорный выключатель Ливоло с блоком розеток

Достоинства емкостных коммутаторов

Говоря о преимуществах данного вида включателей, следует отметить их следующие качества:

• Длительный срок эксплуатации. Этому немало способствует отсутствие движущихся частей и контактных групп.
• Совместимость со всеми типами осветительных приборов. Выпускаются модели с диммиром для светодиодных лент и энергосберегающих ламп, если у таковых предусмотрена такая возможность. Помимо этого допускается коммутация любых цепей, отвечающих условиям эксплуатации выключателей
• Наличие дополнительных функций.
• Возможность интеграции в систему «Умный дом».
• Большой выбор цветовых и дизайнерских решений.Выключатели «Зайцы» модельный ряд Kopou
• Отсутствие механических контактов.
• Сенсорный датчик можно установить в стандартный «стакан» для выключателя скрытой проводки.

Теперь кратко о недостатках. В первую очередь необходимо отметить, разницу в стоимости с обычными механическими выключателями, но она стала значительно меньше, чем 10-20 лет назад. Цена недорогих китайских сенсорных моделей сегодня значительно дешевле, чем на механические выключатели известных брендов, например GTS или Electronics.

Иногда наблюдается мерцание светодиодных ламп, подключенных к сенсорным включателям. Это может быть связано как с низким качеством самих источников освещения, так и бюджетными моделями коммутаторов. Проблему можно устранить двумя способами:

1. Использовать продукцию известных брендов (Jazzway, Panasonic, Сапфир, Funry, LightaLight, Tronic , Sesso и т.д.).
2. Подключить параллельно светодиодной лампе конденсатор на 0,1 мкф 630 В.

Подключение

Монтаж сенсорных коммутаторов практически не отличается от установки обычных встроенных и накладных механических выключателей. Подробно об этом процессе можно прочитать на страницах нашего сайта. Напомним, как это делать на примере модели kg020gs производителя FD Electronics.

Алгоритм подключения:

1. Снимаем стеклянную панель (см. А рис. 7). Это удобно делать, используя тонкую шлицевую отвертку.
2. Производим подключение монтажных проводов (В рис. 7), согласно схеме приведенной в паспорте.Рисунок 7. Первый и второй этап подключения
3. Прикручиваем плату с сенсорными контактами (А рис. 8).
4. Подключаем панель с маркировкой кнопки (В рис. 8).

Рисунок 8. Второй и третий этап подключения

Некоторые производители, например, Livolo, выпускают проходные выключатели на 220 В (схема их подключения показана на рис. 9). С их помощью можно управлять освещением из нескольких мест.

Рисунок 9. Наглядный пример, как подсоединить несколько проходных панелей touch контакта

Каждый из таких коммутаторов управляет освещение в помещении из разных мест.

Концепция подразумевает использование основного коммутатора и одного вспомогательного (или более). На основных приборах имеется три клеммы, к одной подключается фаза, к другой ноль, а третьей подключается управляющий проводник.

Соответственно, такие контакты помечаются как: L – фаза, N –ноль и Com – управляющий провод. Вспомогательные устройства

Вторичные коммутаторы подключаются через две клеммы: N – ноль и Com – управляющий контакт. Маркировка у разных производителей может различаться, поэтому, имеет смысл изучить инструкцию. В качестве примера можно привести схему подключения электронного диммера et0802193e, или его аналог tt6061a, управлять которыми можно легким касанием руки.

Схема подключения сенсорного диммера et0802193e

Выбор сенсорного выключателя света

Перед тем, как приобретать устройство, необходимо определиться с его функциональностью. Для этого необходимо учитывать следующие критерии:

1. Мощность подключаемого оборудования и схема его подключения.
2. Исполнение, соответствующее типу проводки.
3. Условия эксплуатации (если планируется установка в ванной комнате, то подбирается устройство с влагозащитой).
4. Возможность дистанционного управления (пульт или смартфон).
5. Соответствие дизайна интерьеру помещения и т.д.

Определившись с основными задачами, можно приступать к выбору производителя. Естественно, что следует отдать предпочтение известным брендам, продукция которых отличается надежностью. Но при этом необходимо учитывать наличие в модельном ряде коммутаторов устройств с нужными функциями.

Например, у Delumo имеются устройства управляемые радио пультом, а Sonoff специализируется на Wi-Fi устройствах, светильники Capsens Domuns Line «заточены» только под свои сенсорные коммутаторы и т.д. Нюансов может быть множество, поэтому рекомендуем детально изучить различные варианты.

Беспроводной сенсорный выключатель MakeGood Classic с пультом управления и подсветкой

Рекомендуем отслеживать обзоры в сети, где публикуются рейтинги лучших производителей. Критерии отбора производятся как по модельному ряду производителей, с учетом функциональности и стоимости, так и по другим показателям.

Доработка типовых устройств

Многих не устраивает, что сенсорная зона на панели довольно маленькая, и для фиксации сигнала необходимо сделать касание в указанном месте. Приведем пример, как можно увеличить площадь косвенного контакта поверхности.

Увеличение зоны чувствительности сенсора

Следует взять провод и аккуратно припаять его к месту, где подается сигнал с датчика на сенсорной плате (для этого необходимо изучить принципиальную схему устройства). Подключенный провод укладывается по периметру корпуса. В результате такая рамка позволит без усиления уровня сигнала приводить к срабатыванию датчика при касании лицевой панели.

Следует заметить, что такое усовершенствование аннулирует гарантийные обязательства производителя.

Сенсорный выключатель своими руками

Тем, кто любит работать паяльником, можем порекомендовать несколько схем сенсорных коммутаторов, которые будет несложно собрать своими руками. Начнем с простой схемы на полевом транзисторе, именно такой принцип был заложен в первых сенсорных устройствах.

Сенсорный выключатель на полевом транзисторе

Обозначения:

• Сопротивления: R1 — 10..15 кОм (необходимо подбирать под срабатывание сенсора), R2 – 3…5 MOм.
• Конденсаторы: С1 – 1000 пФ (подавляет ложное срабатывание), С2 – 33,0 мкФ х 50 вольт, С3 – 470 мкФ х 50 В.
• Транзистор VT1 – КП 501A.
• Реле К1, может использоваться любой тип, у которого ток срабатывания не превышает 150,0 мА.

Питание схемы осуществляется от источника с напряжением 12…24 В.

Теперь рассмотрим вариант на базе асинхронного RS-триггера NE555. Схема устройства приведена ниже.

Сенсорный выключатель на микросхеме NE555

Обозначения:

• Резисторы: R1 – 1.0 МОм, R2 – 1.0 MOм, R3 – 1,0 кОм.
• Конденсаторы: С1 и С2 – 15 нФ, С3 – 10 нФ, С4 – 0,1 мкФ, С5 – 100,0 мкФ х 25 В.
• Диоды: D1-D2 – 1N4001, D3 – типовой индикаторный светодиод.
• Микросхема — NE555,
• Реле такое же, как и в предыдущей электросхеме.

Приведенная схема в настройке не нуждается.

Завершая тему о самодельных сенсорных устройствах, следует упомянуть о системе Ардунио (Ardunio). На этой платформе можно собрать коммутирующее устройство, которое легко интегрировать в «Умный дом». Помимо этого такое устройство легко настроить на самостоятельную работу, в соответствии с заданной программой.

Компактный сенсорный датчик к системе Ардунио

Помимо этого, система позволяет создать несколько профилей под определенные задачи. Правда, для этого потребуются навыки программирования. Получить более подробную информацию о платформе Ардунио можно на нашем сайте.

Заметим, что в приведенных схемах для питания управляющей цепи требуется источник питания с напряжением 12-24 В. Для этой цели лучше всего использовать импульсные блоки питания. В качестве таковых отлично подходит электронный баланс светодиодных и энергосберегающих ламп. Подробную информацию по этой теме, также можно найти на нашем сайте.

Кратко о безопасности

При подключении сенсорного управления источниками освещения следует придерживаться тех же ном и правил, что предписываются для механических выключателей. То есть, перед началом работы необходимо обесточить линию, где будет производиться монтаж. Далее, придерживаемся следующих норм:

• Выключатели должны быть включены в сеть таким образом, чтобы производилась коммутация фазы, а не нуля.
• Если в сети питания используется заземляющий провод, он должен быть подключен к соответствующему контакту.
• Если для монтажа используется многожильный провод, то его концы необходимо опрессовать или залудить. В противном случае возможно нарушение контакта, что приведет к нагреву соединения.
• Нельзя использовать сенсорный выключатель с явными признаками нарушения целостности конструкции.
• Нагрузка должна соответствовать параметрам коммутатора.

Сенсорный выключатель своими руками

При эксплуатации бытовых выключателей света в жилых квартирах и офисах они довольно часто выходят из строя из-за наличия подвижных трущихся частей.

В последнее время их всё чаще меняют на более надежные и долговечные сенсорные выключатели. Конструкция и принцип работы этих устройств очень просты, что позволяет изготовить сенсорный выключатель своими руками.

На размещённом ниже рисунке приводится прибор, оснащённый встроенным сенсором.

Для того чтобы перевести электронный выключатель в активное состояние, достаточно слегка прикоснуться к чувствительному элементу, что исключает необходимость в механическом контакте с исполнительным модулем. Эти приборы чаще всего используются при необходимости управлять включением света, шторами с электрическим приводом и другими механизмами с не очень большой потребляемой мощностью.

Преимущества

К числу достоинств сенсорных переключающих приборов следует отнести:

• Удобство управления схемой переключения (в сравнении с часто заедающим клавишным выключателем);
• Абсолютная бесшумность работы исполнительного модуля, который встроен в переключатель;
• Безопасность эксплуатации размещённого в корпусе изделия, питание на которое подаётся через гальваническую развязку;
• И, наконец, современный эстетичный вид, украшающий интерьеры любых помещений.

Обратите внимание! К герметичной сенсорной поверхности при необходимости можно прикасаться мокрыми руками, что не совсем безопасно для обычных приборов с клавишей.

К тому же такие устройства легко совместимы с системами ДУ, допускающими возможность обустройства нескольких каналов управления. Хороши эти изделия ещё и тем, что их без труда можно изготовить своими руками.

Устройство и принцип действия

Споттер из сварочного аппарата своими руками

Любой простой сенсорный выключатель содержит в своём составе следующие три компоненты:

• Особый чувствительный элемент, срабатывающий от прикосновения пальца или от его приближения к поверхности;
• Схема сенсорного выключателя света на полупроводниковых элементах, обеспечивающих усиление поступающих с датчика слабых сигналов;
• Исполнительный или коммутационный узел, выполненный на транзисторах и реле (с его помощью осуществляется управление нагрузкой).

Принцип работы рассмотрим на примере простейшего электронного устройства, работающего от питающего напряжения 16 Вольт. На размещённом ниже рисунке изображена схема сенсорного выключателя этого типа.

Схема простейшего сенсора

Из рисунка видно, что электронная часть выполнена в виде каскадного усилителя, обрабатывающего поступающий с сенсора слабый сигнал и повышающего его амплитуду до требуемого уровня. Этот вариант исполнения выключателя может быть использован для коммутации небольших токовых нагрузок.

Первый каскад усилителя настроен таким образом, что имеющегося на теле человека статического электричества вполне хватает для того, чтобы открыть входной транзистор VT1 при прикосновении пальцем к его базе. Общее количество каскадов в этой схеме – три, что позволяет достичь требуемого коэффициента усиления на выходе.

Для доработки этой схемы в цепь коллектора выходного транзистора нужно будет включить нагрузочное реле (вместо резистора 220 Ом). При срабатывании релейного элемента его контакты подают напряжение от бытовой сети в цепь лампочки освещения, после чего она загорается.

При повторном прикосновении тот же потенциал тела человека приводит к закрытию транзистора и пропаданию напряжения на релейной обмотке. Его исполнительные контакты отключают цепочку, питающую линию освещения.

Важно! Тип э/м реле подбирается таким образом, чтобы с помощью его контактов можно было коммутировать значительные по величине токи.

Регулируемый выключатель

Схема электропроводки на даче своими руками

Помимо уже рассмотренного ранее простейшего коммутирующего устройства, встречаются сенсоры в несколько ином исполнении.

Отдельные образцы таких электронных приборов могут изготавливаться в виде включателя с функцией управления освещением, например. Схема такого устройства содержит ещё один дополнительный узел, ответственный за управление силой тока в исполнительной цепи (он выполняется обычно на тиристорах).

При легком прикосновении к сенсору управляемая им осветительная лампа сначала сразу же загорается, а затем гаснет. Но если удерживать палец на площадке с чувствительным элементом чуть дольше, яркость свечения сначала возрастает, а спустя некоторое время начинает уменьшаться.

Схема выключателя с регулировкой

Работает электроника прибора таким образом:

• Сначала сформированный на чувствительном элементе слабый сигнал поступает на вход микросхемы К145АП2, которая усиливает его до нужной величины, а затем через транзистор VT1 подаётся на управляющий электрод симистора VS1;
• В зависимости от длительности включённого состояния транзистора, будет меняться время открытия выходного элемента управления;
• При длительном удерживании пальца на сенсоре сила тока в питающей цепи будет возрастать, а вместе с ней начнёт увеличиваться и освещённость в помещении;
• Для её понижения до нулевого значения (выключения света) палец следует держать на чувствительной поверхности и после достижения максимума освещённости.

Дополнительное пояснение. Симисторный элемент работает следующим образом: при его открытии включателем среднее значение тока через переход возрастает, а при закрытии наоборот – снижается.

Питающее напряжение подается на эту схему от бытовой сети 220 Вольт. Выведенный на лицевую часть клавиши светодиод HL1 сигнализирует о наличии питания и одновременно подсвечивает прибор ночью.

Установленный в выходных цепях стабилитрон подбирается с таким расчётом, чтобы напряжение на емкости С5 установилось в границах от 14-ти до 15-ти Вольт.

При меньших величинах контрольного параметра лампа может начать мерцать.

В качестве сенсорной площадки при самостоятельном изготовлении чувствительного элемента выключателя может использоваться обычная медная фольга.

Простая 2-хтранзисторная схема

Самым простейшим вариантом рассматриваемых устройств является схема на двух транзисторах (рисунок ниже), которая работает следующим образом.

Схема на двух транзисторах

В случае касания чувствительного элемента Е1 потенциал от человеческого тела через разделительный конденсатор С1 поступает на усилитель. В качестве его нагрузочного элемента используется катушка электромагнитного реле К1, срабатывающего после очередного прикосновения сенсора.

При этом исполнительные контакты подают питание на осветительную цепь, благодаря чему лампочка включается. При вторичном прикосновении к площадке с сенсором управляющая схема отключает реле, а лампочка тут же отключается.

В заключение отметим, что сделать такой переключатель своими руками совсем несложно. Для этого достаточно ознакомиться с приведённым здесь материалом и постараться выполнять все имеющиеся в нём рекомендации.

Бензогенератор своими руками

Сенсорный выключатель своими руками – описание и схема сборки

Сенсорный выключатель предназначается для выключения и включения электроприборов легким касанием пальца. Сегодня этот прибор активно используется в современных технических устройствах.

Если поставить в основу реле, управляющее большой нагрузкой, приспособление может использоваться для регулировки освещения.

Особенность сенсорного управления заключается в возможности плавного выключения и включения света, а также наличии там сенсорной панели и пульта ДУ.

Иногда сенсорные выключатели выпускают совместно с розеткой электроприборы, которые управляются пультом дистанционного управления. Объединенный блок розетки и выключателя очень удобно устанавливать в кухне или санузле.

За безопасность в таком случае можно не переживать: несмотря на совмещенное размещение, благодаря подсветке сенсора вы не перепутаете его с розеткой. К тому же возможность включения не от контакта с чувствительным элементом, а от приближения пальцев к нему точно предотвратит попадание пальцев в розетку.

Выключатель света сенсорный

Вне зависимости от того, сколько подключенных потребителей, сенсорный выключатель включает в себя:

• чувствительный элемент, размещенный за декоративной пластинкой. Он реагирует на прикосновение либо приближение пальцев;
• полупроводниковую управляющую схему. Она совершает преобразование идущего от чувствительного элемента сигнала в сигнал электрического типа, который воспринимается коммутационным элементом;
• коммутационный элемент, отвечающий за действия с электроцепью (размыкание, замыкание, регулирование нагрузки).

Когда человек касается панели или приближает к ней пальцы, звучит сигнал, преобразующийся в электрический. Затем посредством коммутационной части происходит срабатывание.

Чтобы инфракрасный датчик смог зафиксировать тепловую энергию от пальцев, в приборах нередко используются линзы фокусировки. Таким образом, ИФ-датчики могут реагировать не только на человеческие прикосновения, но и на тепло от других механизмов.

Сенсорный выключатель Kopou белый на 3 зоны

Сенсорные выключатели чаще всего применяются в быту. Данное устройство для светодиодных ламп может быть оснащено диммером, который позволяет регулировать яркость света. Если удерживать палец на сенсоре, она будет меняться, при коротком касании световой поток включится. Место выключателя лучше всего выделить светодиодом.

Константин Котовский

Схема простого сенсорного выключателя

Подобно розетке с пультом ДУ, сенсорный выключатель света также можно сделать своими руками. Одна из схем сборки своими руками предусматривает наличие там реле, в котором напряжение составляет 6—12 В.

В качестве сенсорного элемента можно взять фрагмент фольгированного текстолита. Имеющиеся в выключателе транзисторы легко заменяются на КТ3102 либо КТ315.

Подойдет любой диод импульсного типа, имеющий напряжение от 100 В.

Схема сенсорного выключателя

Функционировать схема будет в качестве усилителя сигнала:

• когда человек каснется сенсора, откроются VT1 и VT2;
• далее сработает реле, замкнув цепь. К цепи можно присоединить разную нагрузку. Один из концов релейного контакта подключается к сети напряжением 220 В, а второй – к осветительному прибору.

Такой сделанный своими руками выключатель, в отличие от магазинного варианта, подойдет для любой нагрузки вне зависимости от мощности. Если вы планируете подключать маломощные приборы, реле можете исключить из схемы и сделать более мощным транзистор №2.

Схема инфракрасного выключателя

Отличие работы инфракрасного выключателя света от сенсорного, собранного своими руками, заключается в следующем. Когда человек находится в зоне работы сенсора, лампы включаются. А при отсутствии людей в комнате спустя определенное время свет отключится.

Когда напряжение в схеме включается, данные на счетчике конструкции сброшены, либо на выходе счетчика стоит ноль.

На выходе инверторной составляющей стоит единица. Транзистор находится в открытом состоянии, а контакты реле присоединяются к кнопке выключателя.

Чтобы работал инфракрасный сенсор, применяют генератор импульсов. Для увеличения импульсного тока, поступающего на ИК-светодиод, применяют усилители. После прохода через элемент DD1.

5 на выходе счетчика показывается логическая единица, запрещающая ему функционировать.

Схема инфракрасного выключателя

Составляющие сборки выключателя своими руками приведены таким образом, чтобы спустя 20 минут работы при отсутствии человека в рабочей зоне сенсора установить на выходе «1», а на выходе DD1.6 – «0». После этого происходит отключение реле К1, а вместе с ним и освещения. В блок к такому выключателю можно добавить розетку с ДУ.

Автор, специалист в сфере IT и новых технологий.

Получил высшее образование по специальности Фундаментальная информатика и информационные технологии в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова. После этого стал экспертом в известном интернет-издании. Спустя время, решил попробовать писать статьи самостоятельно. Ведет популярный блог на Ютубе и делится интересной информацией из мира технологий.

Сенсорный выключатель своими руками: описание, порядок сборки, монтаж, настройка

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.

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.

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.

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.

1. Первым делом пользователь касается установленной металлической пластины (сенсора).
2. Созданное статическое электричество поступает на вход.
3. При помощи полевого транзистора происходит переключение триггера.
4. Выходной сигнал усиливается до нужных показателей.
5. Открывается тиристор.
6. 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.

Как установить сенсорный выключатель: схемы, советы, хитрости

Рынок электрооборудования для управления светом в квартире насыщен устройствами, которые активируются сенсорным датчиком. Такое выполнение исключает механический компонент, который со временем разрушается из-за трения и механических нагрузок. Дольше сохраняется привлекательный вид устройства, выполняется простая уборка, поскольку щелей и углублений нет.

Как работает устройство?

Внимание

Сенсорными могут называться различные устройства, которые функционируют на основе реакции на разнородные сигналы. В сфере выключателей понятие сенсорного прибора означает устройства, которые работают с эффектом от электростатического поля. Выключение или включение освещения осуществляется в результате лёгкого прикосновения к датчику.

Однако конструкция сенсорного выключателя по сравнению с классическим клавишным или диммерным прибором имеет отличия. В основе сенсорного выключателя лежит:

1. Корпус прибора.
2. Электронная плата.
3. Датчик контактного типа.
4. Защитная панель.

Сегодня можно встретить различные конфигурации таких выключателей, которые, кроме включения и выключения освещения, могут:

• регулировать его яркость;
• запускать вентилятор;
• поднимать или опускать оконные жалюзи;
• отслеживать температуру и т. п.

Более сложные и дорогие работают под дистанционным управлением, что существенно упрощает контроль над освещением и другими функциями.

Преимущества и недостатки

Среди главных достоинств сенсорных выключателей:

• срабатывают сразу;
• не требуется усилий;
• бесшумные;
• множество моделей в подходящем дизайне под разные стили интерьера;
• безопасность за счёт гальванической развязки схемы;
• абсолютная герметичность корпуса, поэтому даже мокрые руки не будут становиться мерой предосторожности, не повредят внутреннюю начинку прибора;
• в схеме — только электронные элементы, которые в результате механического воздействия сломать невозможно;
• может подключаться несколько каналов одновременно, предусмотрена возможность совмещения с дистанционным управлением;
• можно собрать самостоятельно.

У таких приборов существенных недостатков нет. Не устраивает обычно только их высокая цена по сравнению с классическими аналогами.

Как установить и подключить?

Иностранные приборы содержат маркировку «L-load» и «L-in», что обозначает тип контактов – вход под нагрузку, выход на светильники или другие приборы. Часто надпись содержится на терминале сопряжения устройств «СОМ».

Совет

Даже при полной ясности обозначений лучше внимательно изучить паспорт выключателя, чтобы его не испортить неумелым монтажом.

Провод фазы должен подключаться к клемме входа «L-in», а отходящий к светильнику проводник должен вставляться в клемму «L-load», что будет снимать напряжение с линии. Такие выключатели могут подключаться сразу к нескольким видам нагрузок, которые не зависят друг от друга, что существенно увеличивает число терминалов на выключателе. Эти отверстия получают аналогичную маркировку выхода, но с перечислением порядкового номера. Монтируются выключатели в типовом подрозетнике с винтовым креплением шасси рабочего механизма.

Схемы и советы по подключению своими руками устройства на 220 В

Многие задумываются о сборке такого выключателя из-за высокой цены фабричного изделия. У радиолюбителей особых проблем с конструированием и установкой не возникает, причём даже у новичков. Главное — использовать рабочую надёжную схему, подготовить материалы и инструменты для сборки.

Коммутатор на триггере

Многие заводские приборы обладают сложными, часто малопонятными для обычного человека схемами.

Сконструировать такой прибор будет сложно даже умелому радиоэлектронщику, что говорить об обычном экономисте или менеджере среднего звена? Поэтому для сборки используются более простые варианты, например, на триггере.

Если прибор аналогичной схемы в магазине можно купить за 1,5 тыс. руб., то на комплектующие к нему уйдёт не более 300–350 руб., что существенно дешевле.

Важно

Главный элемент схемы – K561TM2 микросхема, которую радиолюбители очень часто применяют. Эта деталь — триггер, который при получении управляющего сигнала будет менять своё состояние. Поэтому подобное явление лучше всего подходит для реализации опции коммутатора.

К входной цепи подключается полевой транзистор, изолирующий выход от входа, он обладает хорошей чувствительностью. На входе этого транзистора устанавливается пластинка из металла, которая будет выступать элементом сенсора, подключается через высокоомный резистор. Схема предусматривает безопасность эксплуатации прибора. На выходе устанавливается связка «тиристор (коммутатор) — биполярный транзистор (для считывания сигнала от микросхемы)». В тиристорную цепь будет подключаться прибор освещения. Принцип работы схемы:

1. К пластине прикасаются.
2. На вход поступает электрический сигнал.
3. Триггер переключается полевым транзистором.
4. Сигнал умножается, передаётся для открытия тиристора.
5. Лампа, входящая в цепь тиристора, включается.

Повторное прикосновение повторяет всю цепочку операций в приборе, но в результате касания цепь будет размыкаться. Это ведёт к отключению светильника. Нельзя применять устройство для цепи с мощностью светильников более 60 Вт.

На основе инфракрасного датчика

Другая схема, по которой можно собрать сенсорный выключатель своими руками, монтируется на базе ИК датчика. Все компоненты для сборки недорогие. Элементами схемы должны быть:

• реле;
• фотоприемник;
• ИК светодиод;
• обычный светодиод.

Нужны две микросхемы:

• DD1 – в качестве генератора сигналов;
• DD2 – в роли системного счётчика.

Пара «фотоприемник — ИК-датчик» срабатывает в случае появления в области действия инфракрасного светодиода руки человека.

Реле включается управляющим сигналом, который передаётся транзистором, что приводит к загоранию светильника цепи.

Примерно через минут 20, если нет повторного появления в области реагирования ИК-датчика, реле отключится из-за отсчитывания счётчиком определённого числа импульсов от обычного светодиода. Это приведёт к отключению лампы.

Внимание

Для определённого промежутка времени ожидания прибора необходимо подобрать деталь соответствующих параметров.

О сенсорном выключателе на взмах руки на основе инфракрасного (IR) датчика вы можете прочитать в отдельной статье.

На транзисторах и реле

Это простая схема для начинающего радиолюбителя. Тип реле для неё подходит почти любой с коммутацией нагрузок в сети 200 Вт и областью рабочего напряжения от 6 до 12 В. В качестве сенсорного элемента изготавливается из фольгированного гетинакса небольшой квадрат или круг. Транзисторы с разной маркировкой, чаще — КТ315.

Схему можно рассматривать, как усилитель сигнала. После прикосновения к сенсору, который подсоединяется к транзистору, будет открываться переход эмиттер-коллектор благодаря нужному по величине потенциалу. Тогда будет открыт другой переход, который на катушку реле подаст напряжение. Срабатывание прибора возникает после замыкания контактной группы.

Это всё приводит к зажиганию лампы.

Как сделать простейшую схему?

Чаще всего самые простые схемы — обычные каскадные усилители для синусоидального сигнала от пальца человека. После срабатывания в этом каскаде первого транзистора выполняется усиление вторым и т. д.

На последний элемент подаётся достаточно сильный импульс, который замыкает цепь со светильником. При таком поочерёдном усилении напряжение сигнала достигает 6 В, что может управлять реле или даже полевыми ключами.

Главное достоинством схемы — отсутствие реакции на другие предметы, кроме биологических (пальца человека).

Полезные советы для радиолюбителей

При сборке сенсорных выключателей применяется паяльник, желательно микро для работы с микросхемами.

Чтобы на нём не подгорало жало, нужно сделать одну хитрую процедуру:

1. взять поровну минеральную краску и силикатный клей;
2. приготовить однородную смесь;
3. покрыть жало тонким слоем состава, хорошо высушить.

Для зачистки проводников на печатных платах:

1. ватный тампон покрывается несколькими каплями соляной кислоты;
2. фольга натирается таким тампоном — тогда металл не затрагивается, но окись быстро устраняется;
3. в горячей проточной воде споласкивается обработанная плата;
4. повторно споласкивается плата, но уже в холодной проточной воде.

Если нужно просверливать отверстия для выводов деталей, то это делают после очистки платы.

Совет

Кислота — очень активное химическое вещество. Работать с ней нужно аккуратно, осторожно.

Сенсорные выключатели популярны из-за удобной эксплуатации, долговечны, надёжны, просто чистятся. Но самая дешёвая единица обойдётся примерно в 1,5-2 тыс. руб. Спаять самостоятельно можно всего за 300–350 руб., что посильно даже для каждой комнаты в квартире.