Что такое датчик света в машине и зачем он нужен?
С каждым годом автомашины становятся всё более удобными и «самостоятельными», позволяя водителю пристально следить за дорогой и не отвлекаться на мелочи.
Одним из приятных дополнений к конструкции авто можно назвать датчик света, который избавляет водителя от необходимости вручную переключать фары в темнее время суток. Рассмотрим, как устроен датчик света и как он работает.
Принцип действия датчика света
Фотоэлектронный датчик света, которым оборудованы сегодня многие новые модели авто, не относится к чересчур сложным электронным устройствам. Как правило, его основным элементом служит фотодиод, изменяющий электрическое сопротивление в зависимости от количества света, попадающего на фоточувствительную площадку, либо фототранзистор, который при попадании на его фотоприёмник световых лучей генерирует слабый электроток.
Датчик света устанавливают снаружи на кузове машины, чтобы при изменении освещённости он подавал сигнал для включения фар и/или габаритных огней.
Как функционирует датчик света?
Применение датчиков света позволяет сделать процесс управления машиной более комфортным и безопасным для водителя. При снижении уровня освещённости ниже определённого уровня датчик посылает сигнал, по которому автоматически включаются фары ближнего или дальнего света и габаритные огни. Датчик света срабатывает при наступлении сумерек, после въезда в туннель или даже в туманную погоду, когда естественного освещения недостаточно для нормальной видимости.
Можно настроить датчик так, чтобы ночью при появлении встречного авто, освещающего дорогу своими фарами, машина автоматически переключала свет с дальнего на ближний. Благодаря такой автоматизации водитель не отвлекается от наблюдения за дорогой в непростых ночных условиях. Как только встречный источник света исчезнет, фары вновь переключатся на дальний свет.
Для корректной работы автоматической системы необходимо, как минимум, два датчика света: один фиксирует изменение освещённости в горизонтальной плоскости перед машиной, второй отслеживает наличие световых лучей, падающих сверху. 
Управляющий блок принимает данные с обоих датчиков и генерирует команды после анализа обоих сигналов. Такая система позволяет учитывать все нюансы освещённости и, к примеру, не допускает кратковременного отключения фар, когда машина проезжает под включенным уличным фонарём.
Для наиболее точной фиксации освещённости может быть установлен и третий датчик, определяющий уровень освещённости в салоне.
Немного истории
Первые датчики света появились не на легковых автомобилях, а на грузовиках Actros, которые выпускал и продолжает выпускать знаменитый германский концерн Mercedes-Benz. Исследователи компании, заботясь о дорожной безопасности, решили, что чем меньше водитель будет отвлекаться во время вождения на незначительные действия, тем более собранным и внимательным он будет в длительных рейсах.
Грузовик, самостоятельно включающий фары и габаритное освещение, очень быстро стал одной из самых востребованных моделей в своём классе. Увидев столь ошеломляющий успех, инженеры из Mercedes решили оборудовать датчиками света как можно больше автомобилей, в том числе легковых. Все машины премиум-класса этой компании теперь оборудуются «умными» фарами и габаритами.
Преимущества и недостатки датчиков света
По большому счёту, у датчиков света достоинство всего одно, но очень важное: они позволяют водителю полностью сосредоточиться на дорожной обстановке и не отвлекаться на щёлканье переключателями. В сложных условиях плохой видимости это чрезвычайно важный плюс, благодаря которому датчики, возможно, уже спасли не одну жизнь.
Что касается минусов, то к ним можно отнести разве что пресловутый человеческий фактор. Привыкнув к вождению с датчиками света, человек забывает переключать фары и включать габариты, если приходится садиться за руль обычной машины. 
Кроме того, выход электронного устройства из строя может некоторое время оставаться незамеченным, и водитель какое-то время движется по дороге с выключенными огнями. Однако очевидные преимущества «умного» устройства позволяют пренебречь перечисленными недостатками. В целом же наличие датчиков света делает вождение гораздо более безопасным и приятным.
Датчик освещения
Сумеречный выключатель, датчики освещения (освещенности) – это устройство для автоматического управления источниками искусственного (электрического) света. В зависимости от степени освещения окружающего пространства, датчик способен подавать сигнал для включения/выключения ламп, прожекторов, фонарей и других осветительных приборов. Правильно установленное и запрограммированное оборудование работает без участия человека. Иными словами, датчик света (сумеречное реле) представляет собой автоматический выключатель, который отслеживает и контролирует яркость освещения определенной территории или помещения. При возникновении сумерек он включит свет, а после восхода солнца – выключит. При использовании данного оборудования можно получить экономию электроэнергии до 10-15%.
Устройство, установка и принцип работы датчика освещения
Основная область применения датчиков освещенности – автоматическое управление светом. Их используют для автоматизации освещения в гаражах, подъездах жилых домов, на автодорогах, приусадебных территориях частных коттеджей и в других местах, где днем пространство освещается естественным светом, а при наступлении сумерек – электрическим.
Принцип работы датчиков освещенности заключается в отслеживании уровня светового излучения, попадающего в поле «видимости» прибора. Лучи света фокусируются с помощью фотоэлемента (светового реле) и направляются к детектору. Когда достигается определенный порог яркости (минимальный или максимальный), детектор создает напряжение, которое используется прибором в качестве сигнала для замыкания цепи и блокировки электрических устройств. Именно этот сигнал, получаемый в результате создаваемого напряжения, включает светильник при возникновении сумерек, а с наступлением рассвета – выключает его. С целью экономии в ночные часы возможно отключение датчика на определенное время.
Таким образом, любой датчик освещения (уличный, домашний) является фотодатчиком – первичным преобразователем, элементом регулирующего, сигнального, измерительного или управляющего устройства системы. Он преобразует отслеживаемую и контролируемую величину в сигнал, удобный для использования.
Требуемая освещенность, при которой срабатывает датчик света, составляет 5 – 50 люкс. Она может регулироваться в зависимости от места и условий установки.
Классификация оборудования
Датчики для автоматического включения освещение различаются по нескольким показателям:
- по размерам – бывают малогабаритными (встраиваются в осветительные приборы) и стандартными (устанавливаются самостоятельно);
- по способу управления – делятся на программируемые, автоматические, с функцией ночного энергосбережения, с возможностью принудительного отключения;
- по мощности нагрузки – до 1000, до 2000, 3000 Вт;
- по типу нагрузки – энергосберегающие, светодиодные, люминесцентные или лампы галогеновые 220В, накаливания 220В, галогеновые 12В с электронным трансформатором (либо с обмоточным трансформатором);
- по варианту исполнения – накладные (настенные), внутренней (встраиваются в электрощит на DIN-рейку) или наружной установки;
Датчики освещения могут быть влагостойкими, а также с выносным фотоэлементом.
В некоторых случаях для управления лампами также используется подключение датчика движения для освещения, который реагирует на присутствие человека.
В настоящее время распространены датчики освещенности таких марок, как CAREL, HAGER, ELTAKO, GIRA THERMOKON и других. Цена на датчик освещения зависит от типа, функций оборудования и производителя.
23.12.2014, 8067 просмотров
Остались вопросы? Задайте их сейчас, позвонив по телефону
8 (800) 302-5771 или через форму обратной связи
Принцип работы датчика дождя и света
Вот что хотите говорите, но я реально не знал как работает датчик дождя в машине. Если про свет было сразу понятно — «какой то фотоэлемент», то про дождь сложнее. Когда я недавно пересел со старенькой ДЭУ Нексии на новую машину, я конечно офигел от наличия всяческих датчиков и удобств. Свет вообще не трогаю — включается в любое время суток такой какой нужен по датчику света. Щетки «дворники» тоже не трогаю — работает датчик дождя очень четко. Но как ? Я между делом предполагал, может быть где то стоит датчик стекающей воды со стекла, однако щетки срабатывают даже при мелких капельках. Как то еще измеряется влажность на стекле ? В каком месте стекла интересно ?
А оказалось все намного проще …
1 – датчики дождя и освещенности; 2 – зеркала заднего вида; 3 – зона перекрытия действия стеклоочистителей; 4 – ветровое стекло
Датчик дождя и освещенности предназначен для того, чтобы при опознании влаги на стекле включать стеклоочиститель в зависимости от количества осадков с нулевого положения до максимального цикла очищения, или включать фары в зависимости от условий освещения. Включение датчика осуществляется определенными рычагами или выключателями.
Датчик дождя и освещенности состоит из комбинации светочувствительных элементов и светодиода. Все части смонтированы на плате в корпусе датчика. Оптический элемент перекрывает корпус датчика и ветровое стекло. Задачей оптического элемента является фокусирование и выравнивание исходящего и входящего света. Весь датчик прикреплен к ветровому стеклу при помощи клеящей фольги. Для распознавания дождя используются светодиод 6 и фотодиод 8.
Принцип работы датчика дождя состоит в том, что свет, исходящий от светодиода, частично отражается на поверхности стекла и, сфокусировавшись через оптический элемент, попадает на фотодиод. Если на улице сухо, весь свет отражается обратно и попадает на фотоприемник (так рассчитана оптическая система). Поскольку луч модулирован импульсами, то на посторонний свет датчик не среагирует, как телевизор, «не видящий» чужой пульт. Степень отражения света от диода и таким образом количество света, который попадает на фотодиод, изменяется, если стекло покрыто каплями воды или имеет водяную пленку. Чем сильнее увлажнение, тем меньше отражение преломленного света. На основании этого для определения количества осадков используется выходной сигнал фотодиода. Это фиксируется сенсором, и контроллер рассчитывает подходящий режим работы стеклоочистителя. Время реагирования на распознавание дождя, т.е. время, затраченное между распознаванием осадков и подачей выходного сигнала на стеклоочиститель, составляет менее 20 мс.
1 – ветровое стекло; 2 – свет удаленного источника; 3 – проникающий внешний свет; 4 – капли дождя; 5 – оптический элемент; 6 – светодиод; 7 – дистанционный фотодиод-датчик; 8 – фотодиод; 9 – фотодиод-датчик внешнего освещения
Для распознавания света применяются дистанционный фотодиод 7 и датчик внешнего освещения 9. Датчик 9 охватывает световые условия непосредственного пространственно вокруг автомобиля и служит для автоматического включения фар, а дистанционный датчик 7 – световые условия на расстоянии до трех длин автомобиля по направлению движения.
Система распознает в целом уменьшение или увеличение освещенности и включает или выключает свет фар. Из разности сигналов обоих датчиков система, например, может определить, что автомобиль въезжает в туннель и, таким образом, свет фар включается не позднее въезда в туннель. Логика системы действует таким образом, что свет отключается лишь тогда, когда датчик света определит достаточное значение освещенности. Если наряду с распознаванием света активно также распознавание дождя, то система включает фары и при сильных осадках.
1 – анализ внешней освещенности; 2 – анализ разности освещенности; 3 – анализ дистанционной освещенности; а – разница освещенности меньше, чем значение порога включения, свет выключен; б – разница освещенности больше, чем значение порога включения, свет включен
Вот еще 5 мифов о работе датчика дождя
Миф №1 мы уже развеяли: датчик дождя НЕ активируется от удара капель по стеклу, а также вибрации и иных механических воздействий. Работа датчика дождя основана на действии фотоэлементов. Если бы датчик реагировал на удары, щетки бы усердно стирали со стекла мух, комаров и мелкие камушки.
Миф №2: «Датчик дождя не работает ночью». Как мы уже выяснили, работа датчика дождя построена на принципе отражения инфракрасных лучей. Их свойства не зависят от освещенности. Иначе бы, например, пульты дистанционного управления не работали в темноте.
Миф №3: «При замене стекла с датчиком дождя придется попрощаться». Не придется: многие производители предлагают автостекла с местом под датчик дождя. Например, в компании Олимпия можно приобрести стекла под датчик дождя для большинства иномарок: Тойоты Камри, VW Passat, Audi A4 и других автомобилей.
Миф №4: «На лобовое стекло с датчиком дождя нельзя клеить полосу тонировки». Можно: в этом случае в тонировочной пленке вырезается отверстие под датчик. Главное, чтобы тонировка стекол была сделана по ГОСТу.
Миф №5: «Датчик дождя бесполезен зимой». Так как работает датчик дождя, реагируя на капли воды, а не снег, зимой он функционирует хуже. Однако если в автомобиле есть обогрев стекла, падающий снег сразу тает, превращаясь в воду, и работа датчика дождя будет в норме.
Интересные факты про датчики дождя
— Концерн General Motors проводил первые эксперименты по созданию датчиков дождя еще в 1950е годы. Датчик создавался для культовой модели — Кадиллак Эльдорадо. Но технологии были далеки от совершенства: между тем, как работает датчик дождя на современном автомобиле, и первыми опытами инженеров GM стоят десятилетия конструкторских разработок.
— Одним из первых серийных автомобилей с датчиком дождя стал Nissan Silvia – спортивное купе. В 2000х годах датчики дождя появились на автомобилях марок Volkswagen, Cadillac и других ведущих производителей.
— Работа датчика дождя используется не только в автомобильной промышленности, но и в сельском хозяйстве, для управления системой полива. — «Полевые» датчики имеют иной принцип работы, нежели автомобильные: в них имеются гигроскопичные диски, которые во влажном состоянии увеличиваются в размерах, а при высыхании – сжимаются. Тем самым регулируется подача воды. Интересно, что некоторые датчики имеют встроенный индикатор температур, который останавливает подачу воды, если температура опускается ниже нуля.
Устройство и принцип работы датчика света в автомобиле
Дополнительные функции в современных автомобилях делают вождение удобнее и безопаснее. Одной из таких опций является датчик света автомобиля. В статье расскажем о его устройстве и принципе работы.
Что такое датчик света в автомобиле
Другое название этой опции – датчик освещенности. Его устройство довольно простое. Представляет собой фотоэлемент, блок управления и небольшое реле. Сам элемент устанавливается в наиболее освещенном месте автомобиля, не подверженном загрязнению. Обычно над или под лобовым стеклом. Косвенно датчик освещенности можно отнести к системам безопасности. Водитель может просто забыть или проигнорировать необходимость включения фар при въезде в тоннель или другой затемненный участок. Система это сделает сама.
Фотоэлемент фиксирует изменение освещенности в пространстве. Если света недостаточно, то передается сигнал в блок управления, а затем реле включает ближний свет и габаритные огни. Если система фиксирует достаточную освещенность – то светотехника выключается.
Устройство датчика света
Конструкция компонента и всей системы довольно простое. Если такая опция присутствует в базовой комплектации автомобиля, то он располагается в специальной выемке перед лобовым стеклом. В корпусе датчика находится светодиод и светочувствительные элементы. Датчик соединен с блоком управления, реле и контактами включения габаритов и ближнего света.
Переключатель управления освещением нужно выставить положение AUTO, чтобы система работала в автоматическом режиме.
Специальные фотодиодные фильтры распознают дневной и электрический свет. Очень удобно, например, при въезде в тоннель или крытую парковку. Также можно настроить время затухания фар после выключения зажигания или при нормальном освещении.
Виды датчиков света
Обычный сенсор освещенности
Если автомобиль не оснащен таким устройством, то его без труда можно установить самому. Стоит система недорого. Достаточно закрепить датчик, подключить реле и правильно соединить провода с электропроводкой автомобиля. Система будет исправно работать.
Встроенный датчик освещенности
Встроенные компоненты контроля освещенности идут в более дорогих комплектациях автомобилей. Как правило, набор их функций более широкий. Можно настроить систему на включение света в салоне, включение и выключение подсветки приборной панели.
Комбинированный датчик освещенности
Часто датчик света может быть объединен в одном устройстве с датчиком дождя. В этом случае он крепится в верхней части лобового стекла. Если с датчиком света все понятно, то в основе работы датчика дождя также лежат фотодиоды и фотоэлементы. Если на лобовое стекло попадают капли дождя, то проходящий свет преломляется по-другому и рассеивается на обратном пути. Фотоэлементы это улавливают и включают стеклоочистители. При сильном дожде автоматически включаются и фары. Водители отмечают, что система работает корректно и правильно. Водителю не нужно включать стеклоочистители всякий раз, когда намокнет стекло. Фотоэлемент определяет уровень воды на стекле и интенсивность дождя и корректирует частоту взмахов стеклоочистителей самостоятельно. В некоторых моделях при дожде включается подогрев стекла, чтобы предотвратить его запотевание.
Как проверить работоспособность устройства
Данная опция очень удобна и водители к ней быстро привыкают. Не нужно беспокоиться о включении или выключении фар – система делает это сама. Но если система выйдет из строя, то автолюбитель может вовремя и не заметить поломки.
Проверить датчик освещенности очень просто. Достаточно накрыть его темным материалом или ветошью. Если все в порядке, то система воспримет это как ночь и включит свет и габаритные огни.
