کاربرد فتوسل چیست؟

 

فتوسل چیست؟

فتوسل مقاومتی (Photo resistor) است که نصب به نور خورشید حساس است و مقدار آن متناسب با مقدار نوری که دریافت می کند متغییر است و بنابراین به آن مقاومت وابسته به نور نیز می گویند. طرز کار فتوسل بدین صورت است که با کاهش نور مقاومت آن بسیار و با افزایش نور مقاومت آن کاهش می یابد. از photocell جهت روشن و خاموش شدن خودکار چراغ های خیابان، خانه، سلول های خورشیدی، سنسورهای تشخیص دود، لنز دوربین های عکاسی نیز استفاده می گردد. همچنین شما می توانید خرید فتوسل را از سایت “ساپرا الکترونیک” انجام دهید.

آموزش سیم کشی فتوسل؛

سیم کشی فتوسل (رله روشنایی ) در دو نوع است سه سیم و چهار سیم انجام می شود و نحوه سیم کشی فتوسل مانند بصورت کلید تک پل چراغ ها میباشد با این فرق که یک رشته سیم نول هم به داخل دستگاه می دهیم. فتوسل هادر واقع وسیله ای هستند، که به منظور روشن و خاموش یک یا چند چراغ مورد بطور خودکار استفاده قرار می گیرند.

سیم کشی فتوسل ها روش متعددی دارند که با همه این روش ها آشنا می شوید. استفاده از فتوسل ها نسبت به کلید های تک پل، مزایای ویژه ای داشته و می توان به صورت اتوماتیک از این فتوسل ها استفاده نمود.

معمولا استفاده از فتوسل ها از این جهت بهتر است، چون زمانی که خورشید غروب می کند، درون فتوسل ها حسگری قرار گرفته است که به صورت اتوماتیک چراغ را روشن و در زمان طلوع خورشید، چراغ را وصل می کند. در اصل فتوسل ها به چراغ ها فرمان روشن و خاموش شدن می دهند.

چگونگی کارکرد حسگر فتوسل 4 سیم

در مورد نوع کارکرد دستگاه فتوسل اول نیازمند نقشه راهنمای نصب و سیم کشی فتوسل چهار سیم هستید که باید این سنسور در زمان تابش نور خورشید به مثل یک کلید خودکار عمل کند و از رسیدن جریان برق به روشنایی‌هایی مثل چراغ ها و… جلوگیری و دفاع کند و زمانی که هوا رو به تاریک شدن می رود همچون یک کلید روشن شده و تلاش در رساندن جریان برق به روشنایی‌ها می‌کند.

این نمایانگر این امر است که حسگر فتوسل اگر نوری که به آن می تابد کم و اندک باشد، مقاومت حسگر زیاد میشود و برعکس اگر نور خورشید که به حسگر فتوسل می تابد زیاد باشد، از مقاومت فتوسل کاسته می گردد و به مانند یک رله روشنایی معکوس عمل می کند و تمام این موارد که در بالا بیان شد به تنظیم حساسیت حسگر فتوسل ارتباط مستقیمی دارد.

در واقع نوع کارکرد یک فتوسل 4 سیم بر اثر رسانایی نوری است که دریافت می‌کند و جهت تهیه یک فتوسل در اندازه کوچک نیاز به انجام دادن هست، این می باشد که ماده حساس به نور را در قسمت بیرونی حسگر فتوسل پوشاند و این مثل چشم های انسان می باشد که به منابع نورای که به چشم مان وارد می‌شود حساسیت خاصی بروز می دهد. در واقع اثر رسانایی نوری یکی از پارامترهای بعضی از مواد شیمیایی هست که با استفاده از تابش نور خورشید باعث ایجاد تغییر رسانایی الکتریکی مواد شیمیایی می گردد و اگر نیاز به خرید فتوسل نوری دارید حتماً به این مزیتها توجه کنید. از موارد دیگری که باید به آن توجه فراوان داشته باشید نقشه سیم کشی فتوسل و همچنین مبلغ هزینه فتوسل برای روشنایی هست که با توجه به عملکردی که دارا است قیمت ها بسیار هم گوناگون است.

نحوه درست نصب حسگرها نوری و انواع آن

فتوسل ها در اصل به دو نوع 3سیم و 4سیم تقسیم می شوند. نحوه نصب هر یک از این فتوسل ها با یکدیگر متفاوت می باشد.

نحوه نصب فتوسل چهار سیم و نصب فتوسل برای چند لامپ

در فتوسل های 4 سیم اصولا 2 رنگ سیم دقیقا مانند به هم هستند که سفید هستند . علاوه بر آن 2 رنگ دیگر سیم به رنگ مشکی و قرمز نیز در این فتوسل سولار می باشد. سیم مشکی مستقیم به فاز برق شهر متصل می شود. در حالی که رشته سیم قرمز رنگ به سر لامپ وصل می گردد. از طرف دیگر سیم نولی که به فتوسل متصل است را نیز از سمت دیگر به لامپ وصل می کنیم. در صورتی که علاقه مند به فعالیت در زمینه برق و الکترونیک هستید همین حالا در دوره آموزش برق ساختمان شرکت کنید.

اصولا از فتوسل ها در معابر عمومی، خیابان ها و شهرداری ها استفاده می شود. البته برخی از افراد برای حیاط منازل و باغ های خود نیز از این سیستم های اتوماتیک روشنایی استفاده می کنند.

طریقه نصب فتوسل سه سیم

فتوسل سه سیم از سه سیم به رنگ های مشکی، قرمز و سفید تشکیل شده است. که سیم سیاه برای اتصال به فاز ورودی مدار، سیم قرمز خروجی فاز دستگاه فتوسل بوده و این سیم به مدار متصل می شود و سیم سفید برای اتصال به نول استفاده می شود.

برای نصب صحیح فتوسل ها باید چند نکته را مد نظر داشته باشید. دقت کنید فتوسل را در محلی نصب نمایید که در شب به آن قسمت نوری تابیده نشود. باید پیش از اقدام به نصب فتوسل ها به این مسئله دقت داشته باشید که جریان نوشته شده بر روی فتوسل چیست.

توجه داشته باشید، زمانی که فتوسل به برق شهر وصل است وصل است، به هیچ عنوان به قطعات برد الکترونیکی داخل آن دست نزنید. زیرا برق شهر در این قسمت نیز جریان دارد. آن هم به دلیل 220 ولت بودن جریان های برق شهری می باشد.و کشنده است.

حسگر های نصب فتوسل سه سیم دارای سه رشته سیم هستند و نحوه سیم کشی و فیلم نصب فتوسل آن به این صورت است که آن را در جایی به کار می برند که نور خورشید به آن برسد تا به هنگام روشنایی هوا به موقع لامپ ها و روشنایی ها خاموش شوند. در واقع این حسگر هم به مانند تمامی لوازم های برقی به یک رشته سیم فاز و یک رشته سیم نول نیازمند است و یکی از نکات مهمی که باید به آن توجه کنید این است که به هنگام سیم کشی حتماً باید فاز به صورت مستقیم به سنسور وصل باشد. اما از آن طرف سیم نول هم به سنسور فتوسل سولار و هم به لامپ وصل است و دقیقاً به مانند یک کلید دو پل عمل می کند.

مدار سیم کشی نصب فتوسل برای چند لامپ و نحوه تقویت جریان رله فتوسل توسط کنتاکتور

نحوه ی سیم کشی این نصب فتوسل با کنتاکتور دقیقا شبیه به کلید های تک پل می باشد. تنها یک تفاوت در این سیم کشی وجود دارد، آن هم اضافه نمودن یک سیم نول به دستگاه است. زیرا نصب فتوسل با کلید تک پل ها خود به تنهایی یک دستگاه محسوب می شوند. از این رو هر وسیله ی الکتریکی به یک سیم نول و یک سیم فاز نیاز دارند.

برای سیم کشی و محل نصب فتوسل ها از این نوع ، باید برخی نکات را به یاد داشته باشید. مثلا باید بدانید در زمان سیم کشی حتما حداکثر جریان مجاز فتوسل را در نظر داشته باشید. یا در مکان هایی که از لامپ های بسیار زیادی استفاده شده است، فتوسل ها معمولا نمی توانند تمام جریان مورد نیاز را برای این لامپ ها تامین کنند.

از این رو استفاده از یک کنتاکتور برای تقویت جریان رله فتوسل ( رله روشنایی ) لازم و نیاز به شمار می رود. در این حالت دستگاه فتوسل به کنتاکتور دستور می دهد و کنتاکتور چراغ ها را روشن و خاموش مینماید.

 

نحوه سیم کشی فتوسل با کلید سلکتوری کاستوم اتوماتیک و صفر برای روشنایی

نحوه سیم کشی کلیدهای گردان یا سلکتوری کاستوم اتوماتیک، برای فتوسل ها دقیقا با همان روش سیم کشی فتوسل دیجی کالا انجام می شود. این کلیدها نیز به منظور قطع و وصل مکانیکی جریان برق مورد استفاده قرار می گیرند. این کلید ها تقریبا به صورت نیمه مستقل دستی فعالیت می کنند.

به این صورت که بخشی از این اعمال مستقیم انرژی به صورت دستی بوده و بخشی دیگر آن به صورت خودکار عمل می کند. این کلید ها در حالتی به صورت اتوماتیک به فعالیت می پردازند، که نصب فتوسل برای چند لامپ اپراتور تاخیر در قطع یا ول کردن جریان داشته باشد.

از این کلید های سلکتوری کاستوم یا گردان برای قطع و وصل کردن مدارها، منابع تغذیه، آمپر متر، موتور های ستاره – مثلث و… استفاده می شود. همه ی این کلید ها در طرح ها و انواع مختلفی ساخته و طراحی شده اند. می توانید با ظرفیت آمپر متناسب با محل نصب قیمت فتوسل ها، کلید های سلکتوری کاستوم را انتخاب نمایید. پس از آن اقدام به نصب این کلید ها بر روی فتوسل های مورد استفاده خود نمایید.

 انواع سنسور فتوسل

برای دسته بندی باید عرض کنیم که این نوع سنسورها به دو دسته تقسیم بندی می شوند:

دسته اول: فتوسل درونی (Intrinsic photocell)

مواد تشکیل دهنده قیمت فتوسل و سازنده مدل درونی فتوسل مواد نیمه هادی خالص مانند ژرمانیوم یا سیلیسیوم است. در واقع این عناصر (مدل درونی) چهار الکترون والانس در اختیار دارند و هرگاه در کنار یکدیگر قرار بگیرند این الکترون ها هستند که به صورت دو به دو با یکدیگر پیوند کووالانسی برقرار می کنند و بهترین مارک فتوسل از آن طرف تعداد کمی از آن ها این توانایی را دارند که با دریافت انرژی به الکترون آزاد تبدیل و در نهایت باعث برقراری جریان شوند. پس مقدار کمی جریان را از خودشان عبور می دهند.

دسته دوم: فتوسل بیرونی (Extrinsic photocell)

مدل بیرونی فتوسل تشکیل شده از سیلیسیوم و ناخالصی هایی مانند فسفر است و هر اتم سیلیسیوم از چهار و هر اتم فسفر هم از پنج الکترون والانس برخوردار است که هرگاه در کنار یکدیگر قرار بگیرند چهار پیوند کووالانسی بین الکترون ها برقرار می شود که از این بین، یکی از این الکترون های فسفر بدون پیوند باقی می ماند. این الکترون هایی که جدا از هم هستند با دریافت انرژی نور به یک الکترون آزاد تبدیل شده که باعث انتقال جریان برق می شود.

در هر دو نوع قیمت فتوسل سگال بیرونی و درونی مقدار کمی نور می تواند موجب شود که جریان برق به بالاترین سرعت افزایش پیدا کند. تفاوتی که بین این دو نوع فتوسل بیرونی و درونی وجود دارد بیشتر در مواد تشکیل دهنده یا همان ناخالصی است که در نوع بیرونی با اضافه کردن مقدار کمی ناخالصی، میلیون ها الکترون آزاد در سیستم ایجاد می شود.

 

مزیت ها و معایبی که در فتوسل وجود دارد

به طور حتم مزایا و معایب زیادی در این فتوسل سولار وجود دارد که ما سعی می کنیم به مهم ترین آنها اشاره ای داشته باشیم:

مزیت ها

قیمت ارزان

جابجایی راحت و آسان

اندازه کوچک

معایب فتوسل

در واقع می‌توان گفت تنهاترین و اما از مهم ترین معایب فتوسل این قلمداد می‌شود که دقت مقاومت نوری بسیار اندکی دارد.کاربرد سنسور قیمت فتوسل دیجی کالا

اگر بخواهیم به کاربردهای این مقاومت بپردازیم باید به موارد زیادی اشاره کنیم. اما ما سعی کردیم به مهم ترین این کاربردها اشاره ای کوتاه و مختصر داشته باشیم که در هر کدام به نوعی به کاهش مصرف انرژی الکتریکی آن هم به صورت قابل ملاحظه ای اشاره می کند.

کاربرد اول: فتوسل در سلول های خورشیدی (سولار )

سلول های خورشیدی به راحتی با استفاده از photocell این توانایی را دارند که نور ساطع شده از خورشید را به انرژی برق تبدیل کنند و به همین دلیل است که از سلول های خورشیدی به عنوان یک منبع بی پایان برای تولید انرژی الکتریکی بسیار پاک، یاد می شود که روز به روز هم عمومیت و محبوبیت بیشتری بین مردم پیدا می کند. یک نمونه از کاربردهای سلول ها یا همان باتری های خورشیدی سیلیسیم، برای تأمین انرژی برق مورد استفاده در ماهواره های زمین و سفینه های فضایی است.

کاربرد دوم: استفاده در سنسورهای تشخیص دود

یکی دیگر از کاربردهای (رله روشنایی )فتوسل استفاده در سنسورهای تشخیص دود است و به وسیله آن می توان یک مدار حساس به دود ساخت که به هنگام آتش سوزی سیستم آبرسانی را فعال می کند تا آتش به وجود آمده را خاموش کند.

کاربرد سوم: استفاده در لنز دوربین های عکاسی

کاربرد photocell در لنز دوربین های عکاسی به این شکل است که هنگامی که شرایط نوری تغییر می کند دوربین هم این توانایی را دارد که بتواند به حالت های مختلف تغییر مد دهد تا عکس بهتر و مناسب تری بگیرد.

کاربرد چهارم: استفاده از فتوسل در لامپ های اتوماتیک

همان طوری که در بالا هم به این موضوع اشاره کردیم از فتوسل به طور معمول برای خاموش و روشن کردن اتوماتیک و خودکار لامپ های خانه ها و خیابان ها مورد استفاده قرار می گیرد که به وسیله این سنسور به صورت قابل ملاحظه ای در مصرف برق و انرژی صرفه جویی خواهد شد.

نحوه و شیوه نصب فتوسل چهارسیم

 

در مدار فتوسل چهار سیمه در واقع دو سیم هم رنگ که معمولاً سفید است، وجود دارد. علاوه بر این، دو سیم دیگر به رنگ های قرمز و سیاه هم وجود دارد که سیم سیاه به سیم فاز آن هم به صورت مستقیم وصل است و سیم قرمز به یک سر لامپ وصل می شود.

در طرف مقابل سیم نولی که به فتوسل وصل است را از سمت دیگر به لامپ متصل می کنیم که از این روش در معابر عمومی، خیابان ها و شهرداری ها مورد استفاده قرار می گیرد که البته خیلی از افراد هم از این نمونه فتوسل ها در حیاط منزل و باغ های خودشان استفاده می کنند.

نصب فتوسل برای چند لامپ

پس از آن که با نحوه نصب مدار فتوسل آشنا شدید، نوبت به آن می‌رسد که بدانید هر فتوسل چند لامپ یا مهتابی را می‌تواند روشن یا خاموش کند و اگر تعداد زیادی از لامپ‌ها را به یک فتوسل نصب کنیم، آیا موجب آسیب رساندن به آن خواهید شد؟

در واقع، هر فتوسل با توجه به ظرفیت مشخصی که دارد، می‌تواند لامپ یا تجهیزات الکتریکی دیگر را به آن وصل کرد و اگر از ظرفیت تعریف شده فتوسل بیشتر استفاده کنید و جریان آمپر بیشتری را از آن عبور دهید، در نهایت موجب خواهد شد تا رله داخل فتوسل معیوب شود و بسوزد.

نکته مهم دیگر در نصب فتوسل برای چند لامپ، این است که در هنگام خرید، حتما به آمپر خروجی فتوسل ها توجه ویژه داشته باشید. از نظر ظاهری اکثر فتوسل ها شبیه به هم هستند و برای افراد عادی که سررشته‌ای از آن ندارند، بی‌تفاوت به نظر می‌رسد اما این‌گونه نیست و حتما باید این نکته مهم را در نظر بگیرید.

همچنین با توجه آمپر خروجی فتوسل ها، قیمت آن‌ها نیز در بازار متفاوت است و هر فتوسل ارزانی نشانه این نیست که می‌تواند نیاز شما را برطرف کند، زیرا با یک انتخاب اشتباه، تمام پول خود را دور خواهید ریخت. پس از آنکه خرید خود را انجام دادید، برای نصب فتوسل برای چند لامپ، باید ببینید هر لامپ چه مقدار از جریان عبوری از فتوسل را مصرف خواهد کرد.

فرمول محاسبه جریان خروجی از هر لامپ

معمولا روی لامپ‌ها، جریان مصرفی نوشته نمی‌شود و برای این کار باید با استفاده از یک فرمول خاص، کار خود را پیش ببرید. توجه کنید که تنها توان مصرفی روی هر لامپ، به‌ صورت جداگانه نوشته می‌شود. حال باید این عدد که به وات است را تقسیم بر 220 که ولتاژ برق ایران است، کنید. در اینصورت، عدد به دست آمده، آمپر مصرفی لامپ مورد نظر است. فرمولی که در ادامه آمده است، در واقع برای فهم بهتر شما آورده شده است تا بتوانید به راحتی شدت جریان عبوری از هر لامپ را محاسبه کنید.

I=x/y

I=شدت جریان عبوری از هر لامپ

x=توان مصرفی هر لامپ که در روی هر لامپ نوشته شده است

y=در این‌جا همان برق کشور که 220 است در نظر گرفته می‌شود

پس اگر از لحاظ تئوری این مسئله را حل کنیم، در حقیقت:

• یک فتوسل که ظرفیت 6 آمپری دارد، می‌تواند برای 13 عدد لامپ 100 وات، به خوبی کار کند.

• یک فتوسل که ظرفیت 10 آمپری دارد، می‌تواند برای 22 عدد لامپ 100 وات، نصب شود.

• یک فتوسل که ظرفیت 16 آمپری دارد، می‌تواند برای 35 عدد لامپ 100 وات، مورد استفاده قرار گیرد.

قانون 30 درصد در نصب فتوسل برای چندین لامپ

اگر به فرمولی که در قسمت قبلی توضیح داده شد نگاه کنید، متوجه می‌شوید که تعداد لامپ‌های مورد استفاده برای هر فتوسل، تنها به‌ صورت تئوری به‌دست آمده است و تنها در حالت ایده‌آل قابل استفاده است. به‌طور مثال: زمانی که دمای هوا در حدود 24-25 درجه سانتی‌گراد باشد یا اینکه جنس تمامی سیم‌های مورد استفاده در مدار فتوسل مرغوب باشند، فرمول تئوری قابل اجرا است. پس در این‌ صورت قانونی در الکترونیک به عنوان قانون 30 درصد وجود دارد که برای ایمنی بیشتر، باید 30 درصد از بخش تئوری کم کنیم.

پس اگر از لحاظ عملی این مسئله را حل کنیم، در حقیقت:

• یک فتوسل که ظرفیت 6 آمپری دارد، می‌تواند برای 10 عدد لامپ 100 وات، به خوبی کار کند.

• یک فتوسل که ظرفیت 10 آمپری دارد، می‌تواند برای 20 عدد لامپ 100 وات، نصب شود.

• یک فتوسل که ظرفیت 16 آمپری دارد، می‌تواند برای 30 عدد لامپ 100 وات، مورد استفاده قرار گیرد.

نکات مهم در نصب فتوسل برای چند لامپ

• گاهی اوقات، امکان دارد قصد داشته باشید که وسیله برقی الکتریکی را که جریان مصرفی بسیار بیشتری دارد به نسبت فتوسل خریداری شده دارد را روشن کنید. بعنوان مثال : قصد دارید که تعدادی نورافکن 100 وات را با استفاده از یک فتوسل که ظرفیت بسیار کمتری به نسبت جریان خروجی نورافکن‌ها دارد، روشن کنید. در این صورت می‌توانید برای هر نورافکن به‌طور جداگانه فتوسل تهیه کنید که موجب خواهد شد تا هزینه‌ها به شدت افزایش پیدا کنند. اما راه بعدی این است که برای مدار فتوسل خود کنتاکتور نصب کنید تا مشکل شما به‌ صورت کلی حل شود و فتوسل به هیچ عنوان نسوزد.

• اگر بیش از حد اندازه از توان خروجی فتوسل بهره بگیرید، دو حالت وجود خواهد داشت، اینکه به‌ صورت کلی لامپ‌های شما روشن خواهد ماند و دیگر خاموش نمی شوند یا برعکس اصلا خاموش نمی‌شوند و یک سره روشن خواهند ماند یا اینکه لامپ‌ها کلا روشن نخواهند شد. در این حالت اگر آشنایی با تعویض رله سوخته فتوسل را دارید، می‌توانید با هزینه خیلی پایین، این کار را در اسرع وقت انجام دهید.

• نکته مهم دیگر در این مورد ، آن می باشد که روشن نشدن لامپ‌های که با مدار فتوسل وصل هستند ، همیشه به دلیل خرابی رله آن نیست و گاهی امکان دارد مشکل از برد فتوسل حسگر باشد. در این‌ صورت شما باید برد آن را تعویض کنید، و معمولا قابلیت تعمیر ندارند.

جمع بندی 

فتوسل (Photocell) در حقیقت یک عدد مقاومت نوری (Photo resistor) و در بیان دیگر یک مقاومت است که بستگی به نور (Light-Dependent Resistor) است و در اصطلاح به این LDR هم میگویند.

در واقع این مقاومت (Photo resistor) شباهت بسیار زیادی به مقاومت های متغیر (پتانسیومتر ) دارد که با استفاده از تابش نورهای مختلف ، مقدار مقاومت آن تغییر می کند.

فتوسل یک نوع حسگر است و یکی از کاربردهای آن جهت روشن کردن و خاموش کردن اتوماتیک چراغ های روشنایی ها است و بیشتر از این حسگر در مکان هایی مانند راهرو ها راه پله لابی ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد که با تاریک شدن هوا به صورت خودکار چراغ های روشنایی هایی که به این حسگر مجهز هستند، روشن میشود و به مرور زمان با روشن شدن هوا هم بطور اتوماتیک خاموش می شوند. نمونه بارز کار برد این این فتوسل ها ( سنسورها ) را می توان در روشنایی حیاط ها، محوطه، معابر باز که در معرض نور خورشید قرار دارد، مشاهده کرد.