Данное реле предназначено для нагрузки, которая включается при срабатывании какого либо датчика. Например датчика освещенности, температуры, влажности, и т д. Нюанс в том, что измеряемый параметр меняется плавно, и из-за неопределенности датчика в заданной точке, он не может дать точный сигнал - включить, или выключить реле. Это будет проявляться как многократное включение и выключение реле, управляемое датчиком. Такое состояние будет продолжатся до тех пор, пока измеряемый параметр не выйдет за полосу неопределенности датчика.
К примеру, есть датчик освещенности, который управляет реле включение уличного освещения. Солнце заходит за горизонт и освещенность датчика падает. В какой то момент, внешняя освещенность сравняется с чувствительностью датчика, и в этой точке произойдет неопределенность. Датчик не определит, пора включать реле или нет. Поэтому на реле будут подаваться многократно команды на его включение и выключение, до тех пор пока освещенность еще сильней не уменьшится, и датчик уверенно даст команду на включение реле.
Что бы подобного эффекта избежать, датчик включает сначала таймер на включение. С каждым ложным сигналом датчика, сначала включается в работу таймер и ждет, не будет ли еще сигналов с датчика. Если, скажем за 15 минут не поступило с датчика ни каких сигналов, то таймер дает команду на включение реле. За эти 15 минут произойдут некоторые изменения в измеряемом параметре. Освещенность упадет ниже чем настроен фото датчик. И когда таймер даст команду на включение реле, фото датчик исправно будет также давать сигнал на включение таймера.
Но стоит утром появится рассвету, датчик отключит таймер, а таймер соответственно реле. Но тут опять неопределенность нашего датчика. Он несколько раз подряд будет давать команду на включение реле. Но по старой схеме, таймер будет ждать 15 минут. В итоге через 15 минут на улице станет еще светлее, и датчик уже точно не будет подавать команд на включение реле.
Таймер включения представляет из себя вот такую плату:
Таймер был приобретён на Озоне. Он питается от сети переменного тока, напряжением 220 вольт. На нем есть клемник подключения питания, и клемник с выводами реле. Одни контакты нормально разомкнуты, другие нормально замкнуты. Из надписей на реле можно сделать вывод, что оно питается постоянным напряжением 12 вольт. Контакты реле могут выдержать ток 10 ампер при напряжении 250 вольт.
При подачи на него питание 220 вольт, таймер начинает отсчитывать время задержки, которое можно отрегулировать переменным резистором. Регулируется время от 10 до 100 минут.
Задача сводится к тому, как этот таймер приспособить к фотодатчику. Фотодатчик простенький, для ардуино, купленный на алиэкспресе:
Он питается от 5 вольт и имеет цифровой выход. Чувствительность настраивается переменным резистором. Если освещенность выше настроенной чувствительности, то на цифровом выводе появляется + 5 вольт, если ниже, то напряжение равно нулю.
Данную проблему решил следующим образом, взял блок питания от электро чайника с блютузом, который может подключатся к смартфону и им соответственно управятся. Но в принципе, можно подобрать маломощный блок питания от любого прибора, если он снабжен какой либо электроникой. На худой конец сделать самодельный из резистора и конденсатора, выпрямителя и цепью стабилизации на 5 вольт.
Эти чайники, оказались крайне не долговечными, у обоих сгорали нагреватели. Хотя мне в них нравилась возможность нагревать воду до нужной температуры, но после двух поломанных чайников, купил обычный.
И так, одна из плат это блок питания, другая - контроллер. Контролер я отпаял, остался блок питания, в котором встроен стабилизатор на 5 вольт (по факту он выдает аж 6,7 вольт) и на 12 вольт для питания реле включения нагревателя. Как раз то что и нужно. Помимо всего прочего, этот блок питания снабжен ключом, для управления реле.
Черный здесь +5 вольт. Белый общий. Розовый управляющий вывод. При подачи на розовый положительного напряжения на реле подается питание 12 вольт и оно срабатывает.
Сам блок питания примитивный. Сетевое напряжение гасится на R-C фильтре:
И в блоке питания от чайника, и в таймере на включение, схемы гасящего R-C фильтра одинаковые. На схеме изображен ключ на транзисторе, который управляется блоком управления собранного также на транзисторах. Его я не стал изображать. Смысл его, открывать транзистор, когда на розовом проводе появляется плюс. Еще в схеме должна быть цепь питания +5 вольт, тоже не стал рисовать.
Я из платы от чайника отпаял два резистора, конденсатор и реле. Оставил предохранитель, так как в таймере его нет. Вместо R-C цепочки впаял шунт. В таймере отпаял четыре диода, образующих диодный мост. Таким образом, у меня получилось, R-C цепочка на плате таймера, которая подключается к диодному мосту в блоке питания от чайника. Этот блок питания формирует напряжение 5 вольт для питания датчика, и в случае отработки датчика, подает напряжение 12 вольт на плату таймера.
А вот плата таймера с отпаянными диодами:
Вот так все блоки соединяются между собой.
К датчику питание подано через диод для того, что бы 0,7 вольта вычесть из напряжения формируемое блоком питания от чайника. Оно равно 6,7 вольта, а датчик питается от 5 вольт. По хорошему нужно ставить два диода последовательно. Также на резисторах сделан делитель напряжения.
Теперь при подачи 220 вольт на таймер. Вся схема начинает работать. В блоке питания формируется напряжение 5 вольт для питания датчика. Если фоторезистор затенить, то на выходе DO датчика появится напряжение + 5 вольт, которое через делитель поступит на управляющий вход блока питания. На пинах, куда раньше было впаяно реле, появится напряжение +12 вольт. Это напряжение запитает сам таймер. Таймер начнет отсчет времени, и по истечении его даст команду на свой ключ, который подаст ток на реле. Контакты с нагрузкой будут включены.
Все блоки смонтировал на текстолите 69 на 69 мм:
Собранную схему поместил в распределительную коробку. Фоторезистор, вклеил в отверстие, просверленное в стенке коробки. Подключил проводники. Теперь осталось смонтировать коробку рядом с уличным светильником. При подаче питания от выключателя, схема начнет работать. В темное время суток, свет на улице автоматически будет включатся, а с рассветом выключатся.
Фото-реле установил рядом со светильником, так что бы свет от светильника не попадал на фоторезистор.
В процессе настройки выяснилось, что в темное время суток, если подойти к входной двери в светлой одежде, над которой и расположен светильник, отраженный свет от этого работающего светильника, отключит фото-реле. Что бы такой эффект устранить, перед фоторезистором пришлось вклеить П-образную заслонку из черного картона.
Солнечный свет, в дневное время создает достаточную освещенность фоторезистора, даже если он проникает с торцов П-образной заслонки. Поэтому время срабатывания фото-реле, даже ничуть не изменилось после того как она была приклеена. Зато теперь отраженный свет светильника от одежды не может попасть на фоторезистор.
Работа всей системы представлена на видео.