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傳感器與LED搭配 讓LED更“聰明”

作者: 2017年03月23日 來(lái)源: 瀏覽量:
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【亞洲儀表網(wǎng)】光源對(duì)于日常生活來(lái)說(shuō),其功能不僅僅是照明那么簡(jiǎn)單,對(duì)于心情、情緒、睡眠質(zhì)量甚至幸福感都有極為深遠(yuǎn)的影響。雖然人類發(fā)明電燈好多年,但是要得到一個(gè)恰到好處的光源,也并不是那么容易的事情。好在

亞洲儀表網(wǎng)光源對(duì)于日常生活來(lái)說(shuō),其功能不僅僅是照明那么簡(jiǎn)單,對(duì)于心情、情緒、睡眠質(zhì)量甚至幸福感都有極為深遠(yuǎn)的影響。雖然人類發(fā)明電燈好多年,但是要得到一個(gè)恰到好處的光源,也并不是那么容易的事情。好在現(xiàn)在,借助傳感器,LED可以變得更“聰明”。

傳感器與LED搭配 讓LED更“聰明”

傳感器與LED搭配 讓LED更“聰明”

LED照明燈具開關(guān)自動(dòng)控制

傳感器作為信號(hào)采集和機(jī)電轉(zhuǎn)換的器件,其機(jī)電技術(shù)都已相當(dāng)成熟,近幾年MEMS技術(shù)興起又將傳感器技術(shù)向小型化、智能化、多功能化、低成本化大踏步邁進(jìn)。光敏傳感器、紅外傳感器等各種類型的傳感器都可與LED照明燈具組成一個(gè)智能控制系統(tǒng),傳感器將采集來(lái)的各種物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),可以經(jīng)由集成電路化的AD轉(zhuǎn)換器、MCU、DA轉(zhuǎn)換器對(duì)所采集的信號(hào)進(jìn)行智能化處理,從而控制LED照明燈具開啟和關(guān)閉。梵仕佳燈飾廠發(fā)現(xiàn)人類可以籍此在MCU上設(shè)定各種控制要求,控制LED燈的開關(guān)時(shí)間、亮度、顯色、多彩變幻,從而達(dá)到省電節(jié)能的目標(biāo)。目前的集成電路制造技術(shù)已經(jīng)可以將AD、DA、MCU集成在一個(gè)5X5mm或更小的封裝內(nèi),安裝在燈具內(nèi)既不占面積而且十分方便。

光敏傳感器與LED燈具組合

風(fēng)光電LED路燈是一種高度智能化和無(wú)人值守的道路照明燈具,利用風(fēng)力、陽(yáng)光發(fā)電,用蓄電池儲(chǔ)能,因此能源的自動(dòng)管理是十分重要的。光敏傳感器是比較理想的因天亮、天暗(日出、日落)時(shí)照度變化而能控制電路自動(dòng)開關(guān)的電子傳感器。光敏傳感器的光敏電阻板對(duì)光線的明暗亮度十分敏感。

光敏傳感器,可根據(jù)天氣、時(shí)間段和地區(qū)自動(dòng)控制商場(chǎng)LED照明燈具開閉。在明亮的白天通過(guò)減少其輸出功率來(lái)降低耗電量,與使用熒光燈時(shí)相比,店鋪面積為200m2的便利店最大可降低53%的耗電量。壽命也長(zhǎng)達(dá)約510萬(wàn)小時(shí)。一般情況下,LED照明燈具的壽命為4萬(wàn)小時(shí)左右;發(fā)光的顏色也可采用RGB多彩變幻的方式,使商場(chǎng)燈光更多彩,氣氛更活躍;與配套使用$熒光體的原藍(lán)色LED相比,配套使用紅、綠、藍(lán)三色熒光體的紫色LED的演色性更高。

紅外傳感器與LED燈具組合

紅外傳感器是靠探測(cè)人體發(fā)射的紅外線而工作的。主要原理是:人體發(fā)射的10um左右的紅外線通過(guò)菲涅爾濾光透鏡增強(qiáng)后到熱釋電元件PIR上,當(dāng)人活動(dòng)時(shí)紅外輻射的發(fā)射位置就會(huì)發(fā)生變化,該元件就會(huì)失去電荷平衡,發(fā)生熱釋電效應(yīng)向外釋放電荷,紅外傳感器(PIR)將透過(guò)菲涅爾濾光透鏡的紅外輻射能量的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào),即熱電轉(zhuǎn)換。在被動(dòng)紅外探測(cè)器的探測(cè)區(qū)內(nèi)無(wú)人體移動(dòng)時(shí),紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度,當(dāng)人體進(jìn)人探測(cè)區(qū),通過(guò)菲涅爾透鏡,熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異,信號(hào)被采集后與系統(tǒng)中已存在的探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以判斷是否真的有人等紅外線源進(jìn)入探測(cè)區(qū)域。

被動(dòng)式紅外傳感器有三個(gè)關(guān)鍵性的元件:菲涅爾濾光透鏡,熱釋電紅外傳感器(PIR)和匹配低噪放大器。菲涅爾透鏡有兩個(gè)作用:一是聚焦作用,即將熱釋紅外信號(hào)折射在PIR上:二是將探測(cè)區(qū)內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū),使進(jìn)入探測(cè)區(qū)的移動(dòng)物體(人)能以溫度變化的形式在PIR上產(chǎn)生變化的熱釋紅外信號(hào)。一般還會(huì)匹配低噪放大器,當(dāng)探測(cè)器上的環(huán)境溫度上升,尤其是接近人體正常體溫(37℃)時(shí),傳感器的靈敏度下降,經(jīng)由它對(duì)增益進(jìn)行補(bǔ)償,增加其靈敏度。輸出信號(hào)可用來(lái)驅(qū)動(dòng)電子開關(guān),實(shí)現(xiàn)LED照明電路的開關(guān)控制。一款E27標(biāo)準(zhǔn)螺口燈頭的燈具,它的電源適用范圍是AC180V-250V(50/60Hz),紅外傳感器檢測(cè)范圍大約在3M—15M,它的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品IFS-Bulb3W燈具達(dá)80lm,5W燈具達(dá)140lm。在LED光源模塊的中央部分嵌入紅外線傳感器。一旦紅外傳感器檢測(cè)到人的體溫,LED電燈泡將會(huì)在50秒內(nèi)自動(dòng)開啟與關(guān)閉。適用于任何一種室內(nèi)應(yīng)用,如走廊、儲(chǔ)藏室、樓梯和大廳入口處。

與紅外傳感器應(yīng)用相仿的超聲波傳感器近年在自動(dòng)探測(cè)移動(dòng)物體中得到更多的應(yīng)用。梵仕佳燈飾廠發(fā)現(xiàn)超聲波傳感器主要利用多普勒原理,通過(guò)晶振向外發(fā)射超過(guò)人體能感知的高頻超聲波,一般典型的選用25~40kHz波,然后控制模塊檢測(cè)反射回來(lái)波的頻率,如果區(qū)域內(nèi)有物體運(yùn)動(dòng),反射波頻率就會(huì)有輕微的波動(dòng),即多普勒效應(yīng),以此來(lái)判斷照明區(qū)域的物體移動(dòng),從而達(dá)到控制開關(guān)的目的。

超聲波的縱向振蕩特性,可以在氣體、液體及固體中傳播且其傳播速度不同;它還有折射和反射現(xiàn)象,在空氣中傳播其頻率較低,衰減較快,而在固體、液體中則衰減較小,傳播較遠(yuǎn)。超聲波傳感器正是利用超聲波的這些特性。超聲波傳感器有敏感范圍大,無(wú)視覺盲區(qū),不受障礙物干擾等特點(diǎn),這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在商業(yè)和安全領(lǐng)域被使用25年多了,已經(jīng)被證明是檢測(cè)小物體運(yùn)動(dòng)最有效的方法。因此與LED燈具組成系統(tǒng)可靈敏控制開關(guān)。

由于超聲波傳感器靈敏度高,空氣振動(dòng)、通風(fēng)采暖制冷系統(tǒng)及周圍鄰近空間的運(yùn)動(dòng)都會(huì)引起超聲波傳感器產(chǎn)生誤觸發(fā),所以超聲波傳感器需要及時(shí)校準(zhǔn)。

溫度傳感器做LED燈具的過(guò)溫保護(hù)

溫度傳感器NTC做LED燈具的過(guò)溫保護(hù)被比較早的廣泛應(yīng)用。酒店非標(biāo)工程燈如采用大功率LED光源,就必須采用多翼的鋁散熱器,由于室內(nèi)照明用的LED燈具本身空間很小,散熱問(wèn)題到目前還是最大的技術(shù)瓶頸之一。LED燈具散熱不爽的話,會(huì)導(dǎo)致LED光源因過(guò)熱而早期光衰。LED燈具開啟后熱量還會(huì)因熱空氣自動(dòng)上升而向燈頭富集,影響電源的壽命。因此在設(shè)計(jì)LED燈具時(shí)可以在鋁散熱器靠近LED光源方緊貼一個(gè)NTC,以便實(shí)時(shí)采集燈具的溫度,當(dāng)燈杯鋁散熱器溫度升高時(shí)可利用此電路自動(dòng)降低恒流源輸出電流,使燈具降溫;當(dāng)燈杯鋁散熱器溫度升高到限用設(shè)定值時(shí)自動(dòng)關(guān)斷LED電源,實(shí)現(xiàn)燈具過(guò)溫保護(hù),當(dāng)溫度降低后,自動(dòng)再將燈開啟。

正因?yàn)長(zhǎng)ED燈具是一個(gè)完整的電子產(chǎn)品,隨著LED燈具結(jié)構(gòu)多樣化、應(yīng)用擴(kuò)大化,隨著LED照明燈具設(shè)計(jì)的更多的創(chuàng)意、創(chuàng)新,將有更多的傳感器被結(jié)合應(yīng)用在LED照明和亮化工程的系統(tǒng)中去。一個(gè)智能化的LED照明新時(shí)代正在到來(lái),人類的照明生活將越來(lái)越亮堂和舒適。


(責(zé)任編輯:曉霞 QQ: 2355962924

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