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阿基皕盘点智能照明所需的4类传感器
发布者:智慧照明发布于:2019-11-11

  LED照明与传统照明之间的最大区别是,LED照明是完整的电子产品,而传统照明仅是电气产品。因此,LED灯可以容易地与各种类型的传感器相关联,从而实现各种自动控制功能,例如光控制和红外控制。例如,LED路灯的自动切换可以通过光敏传感器轻松实现;社区夜间走道和庭院照明可以使用红外传感器收集人类活动信息,并自动打开和关闭照明设备。

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  LED照明开关自动控制


  作为用于信号采集和机电转换的设备,传感器的机电技术已经相当成熟。近年来,MEMS(微机电系统)技术的兴起使传感器技术朝着小型化,智能化,多功能和低成本迈出了一步。各种类型的传感器(例如光敏传感器和红外传感器)可以与LED照明灯具结合使用,以形成智能控制系统。传感器将收集到的各种物理量信号转换为电信号,然后将其集成到AD(模数)转换器中。MCU(微控制器)和DA(数模)转换器可以智能地处理所采集的信号,以控制LED照明灯具的打开和关闭。人们可以在MCU上设置各种控制要求,以控制LED灯的开关时间,亮度,显色性和多彩变化,从而达到节能降耗的目的。传感器和LED灯具的系统框图。当前的集成电路制造技术已经能够将AD,DA和MCU集成在5mm×5mm或更小的封装中,并且在不占用面积的情况下方便地安装在灯中。


  智能照明清单所需的4类传感器


  光敏传感器与LED灯结合


  风电LED路灯是一种高度智能且无人值守的道路照明灯具,它利用风和阳光来发电,并使用电池来存储能量。因此,自动能源管理非常重要。光敏传感器是一种理想的电子传感器,由于黎明和日出(日出,日落)期间的光照变化,可以控制电路的自动切换。


  光敏传感器可以根据天气,时区和地区自动控制购物中心LED照明的打开和关闭。通过减少白天在白天的输出功率来降低功耗,与使用荧光灯相比,存储面积为200m2的便利店可以将功耗降低多达53%。寿命也约为50,000至100,000小时。通常情况下,LED照明灯具的寿命约为40,000小时;灯光的颜色也可以是RGB(红色,绿色和蓝色)七彩缤纷,使商场的灯光更加绚丽多彩,气氛更加活跃;使用黄色荧光粉与原始的蓝色LED相比,使用红色,绿色和蓝色荧光粉的紫色LED具有更高的显色性。


  红外传感器与LED灯结合


  红外传感器通过检测人体发出的红外线来工作。主要原理是,人体发出的红外光约为10μm,并通过菲涅耳滤光镜进行增强,然后收集在热电元件PIR(被动红外)检测器上。当人移动时,红外辐射的发射位置发生变化。组件失去了电荷平衡,热电效应将电荷向外释放。红外传感器将菲涅耳滤光镜的红外辐射能转换成电信号,即热电转换。当无源红外探测器的探测区域中没有人移动时,红外传感器仅感应背景温度。当人体进入检测区域时,热释电透镜通过菲涅耳透镜感测人体温度。在收集信号之后,将背景温度的差异与系统中现有的检测数据进行比较,以确定是否有人造红外源或类似物进入检测区域。无源红外传感器具有三个关键组件:菲涅耳滤光镜,热释电红外传感器和匹配的低噪声放大器。菲涅耳透镜具有两种功能:一种是聚焦效果,它是将PIR上的热释电红外信号折射;另一种是将检测区域划分为几个明暗区域,以便移动物体/人进入检测在PIR上会以温度变化的形式产生变化的热释电红外信号。通常还与低噪声放大器匹配。当检测器上的环境温度升高时,尤其是当其接近正常的体温(37°C)时,传感器的灵敏度会降低,并通过增益进行补偿以增加其灵敏度。输出信号可用于驱动电子开关,以实现对LED照明电路的开关控制。


  近年来,类似于红外传感器应用的超声波传感器在移动物体的自动检测中获得了更多的应用。超声波传感器主要使用多普勒原理发出高频超声波,该超声波比人体通过晶体振荡器所能感知的更多。通常,选择25〜40 kHz的波,然后控制模块检测反射回波的频率。如果该区域内有物体运动,反射波的频率将有轻微的波动,即多普勒效应,以确定物体在照明区域内的运动,从而达到控制开关的目的。


  超声波的纵向振动特性可以在气体,液体和固体中传播,传播速度不同。它还具有折射和反射现象,在空气中传播的频率低,衰减快,但在固体和液体中衰减。更小更远。超声波传感器利用了超声波的这些特性。超声波传感器具有较大的灵敏度范围,没有视觉盲点,也没有障碍物的干扰。这项技术已经在商业和安全领域中使用了25年以上,并且已被证明是检测小物体运动的最有效方法。因此,带有LED照明器的系统可能对控制开关敏感。


  由于超声波传感器的高灵敏度,空气振动,通风加热和冷却系统以及周围空间的振动会导致超声波传感器错误触发,因此需要及时校准超声波传感器。


  温度传感器,用于LED灯的过热保护


  温度传感器NTC(负温度系数)被广泛用于LED灯的过热保护。如果LED灯使用大功率LED光源,则必须使用多翼铝制散热器。由于用于室内照明的LED灯的空间很小,因此散热问题仍然是最大的技术瓶颈之一。如果LED灯不凉,则会由于过热而导致LED光源过早地衰减。LED灯打开后,由于热空气的自动上升,热量将聚集到灯头,这会影响电源的寿命。因此,在设计LED灯时,可以将NTC紧密贴在LED光源附近的铝散热片上,以实时收集灯的温度,并且电路可以自动减小恒流源的输出电流。灯杯铝制散热器的温度升高。灯泡冷却;当灯杯的铝杯散热器的温度升至极限设定值时,LED电源自动关闭,以实现对灯的过热保护;当温度降低时,灯自动点亮再次。结论:


  正因为LED照明器是一个完整的电子产品,随着LED照明器的多样化和应用的扩展,以及LED照明设计的更多创意和创新,更多的传感器将被组合用于LED照明并点亮工程系统。智能LED照明的新纪元即将到来,人类照明生活将变得越来越明亮,舒适。


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