Automatické spínače

Oblasti zachycení automatických spínačů
Tvar snímací charakteristiky je dán především vlastnostmi Fresnelovy čočky a systémem pomocných zrcátek uvnitř přístroje. Oblast zachycení je tak pomyslně rozdělena do snímacích segmentů, uspořádaných prostorově nebo plošně. Snímač zaznamenává a vyhodnocuje změny infračerveného signálu mezi sousedními segmenty.

Protože se segmenty směrem od snímače rozšiřují, jejich hustota se vzdáleností klesá a citlivost snímání se snižuje. Je také zřejmé, že ve stejné vzdálenosti od snímače vyvolá tečný pohyb větší změny signálu než pohyb směrem ke snímači.

Proto se doporučuje automatické spínače umísťovat tak, aby nejčastější pohyby probíhaly "bočně" vzhledem ke snímači.

Kuželová charakteristika
Pro designové řady Classic a Tango jsou k dispozici automatické spínače s charakteristikami podle následujících obrázků. Díky přibližně kuželové oblasti zachycení jsou vhodné i pro montáž na strop.

U provedení Tango je kromě dvou běžných nastavovacích prvků (zpoždění vypnutí a světelný práh) k dispozici ještě regulátor citlivosti snímání.

Užitečným prvkem je tlačítko umístěné pod čočkou, které slouží pro ručně ovládané sepnutí výstupu. Jedním až čtyřmi stisky se připojené svítidlo zapne na 15 až 60 minut. Po uplynutí navolené doby se přístroj vrátí do normálního režimu snímání. Delším stiskem tlačítka lze nastavenou dobu vynulovat a kdykoliv tak nucené sepnutí výstupu zrušit.

Rovinná charakteristika
Snímače pohybu v designových řadách Swing, Tango, Element a Time pracují s jednou vodorovnou rovinou a jsou schopny zaznamenat pohyb v úhlu 180˚. Pohyb malých domácích zvířat registrován nebude.

Přístroje mají opět tři nastavovací prvky. V řadách Element a Time jsou umístěny vpředu pod krytkou, takže při změně parametrů není třeba ovládací část snímat. Zpoždění vypnutí lze regulovat od 5s do 10min., prahovou hladinu okolního osvětlení v rozmezí asi 1 - 1000 lux. Regulace citlivosti snímání slouží k nastavení optimálního dosahu např. v případě, kdy dochází k nežádoucímu spínání působením rušivých vlivů.

K dispozici je rovněž tlačítko pro nucené sepnutí výstupu až na 1 hodinu.

Více snímacích rovin
V designových řadách solo, solo carat, alpha nea, alpha exclusive, impuls existuje kromě provedení s jednou snímací rovinou také varianta se dvěma rovinami - např. pro snímání pohybu na schodišti.

Na spodních obrázcích je orientačně uveden dosah při výšce instalace 1,2/2/2,5m. Snímací části jsou opatřeny trojpolohovým posuvným přepínačem pro trvalé zapnutí nebo vypnutí světla; ve střední poloze (normální provoz) lze přepínač zajistit proti nežádoucí manipulaci. Se snímači se dodává speciální clonka - nalepením na část čočky se odpovídající úhel nebo celá rovina "zaslepí". Oblast zachycení tak lze přizpůsobit místním podmínkám. Pro ovládání schodišťových spínačů lze navolit impulzní provoz (výstup zapíná pouze na 1s).

                                               Snímač Allwetter 448

Snímač Allwetter 448 má stupeň krytí IP 44 a může být provozován i ve venkovním prostředí při teplotách -25 až +55˚C.

Přehled přístrojů
Podobně jako stmívače, jsou také automatické spínače řešeny modulově. Detekční vlastnosti jsou určeny snímací částí, která je spolu s rámečkem i nositelem designu. Silová část zajišťuje napájení pro elektroniku snímače a obsahuje výstupní spínací prvek. Je určena pro upevnění do instalační krabice.

Spínací části
Způsob zapojení přístroje, velikost a charakter použitelné zátěže jsou dány druhem výstupního spínacího prvku. Tím je buď polovodičová součástka (triak či výkonový tranzistor) nebo relé se zapínacím kontaktem.

Výhodou polovodičového spínacího prvku je jednoduché dvojvodičové připojení - stačí pouze fázový vodič a vodič ke spotřebiči. Z toho vyplývá možnost snadné náhrady klasického spínače snímačem pohybu. Triakové výstupy jsou určeny především pro ohmické zátěže (žárovky na 230V). Tranzistor MOS-FET může spínat i vinuté nebo elektronické transformátory. Zářivky nebo induktivní zátěže není možno spínat vůbec.

Velikost připojitelné zátěže je omezena také zdola, podobně jako u stmívačů.

Relé umožňuje připojení větších zátěží. S určitým omezením lze spínat i zářivky nebo motory (používání zářivek je však sporné, neboť častým spínáním se může značně zkrátit jejich doba života). Použití spínací části s relé je podmíněno přítomností středního vodiče v instalační krabici, protože je nutné tzv. třívodičové zapojení. Dva vodiče jsou napájecí (L, N) a třetím se přivádí spínaná fáze ke spotřebiči.

Kontakty relé lze bez problémů vzájemně propojovat, takže i několik snímačů pohybu může ovládat jedno svítidlo nebo skupinu svítidel současně.

Spínací části se dvěma relé umožňují ovládání dvou spotřebičů (např. svítidlo a ventilátor), a vyžadují tedy čtyřvodičové zapojení. Mezi oběma výstupy je definována určitá časová závislost (může být i volitelná). Výstup 1 (svítidlo) sepne ihned při zaznamenání pohybu, výstup 2 (ventilátor) až po uplynutí určitého zpoždění.

Příklady použití: spínání osvětlení
Osvětlení v prostorách, kde je častý pohyb osob a současně je nutno dbát na spotřebu energie, je vhodné řídit automatickým spínačem se snímačem pohybu.

Volba vhodného přístroje a způsob zapojení závisí především na celkovém spínaném výkonu a druhu použitých zdrojů světla.

U přístrojů lze podle individuálních potřeb nastavovat prahové osvětlení, zpoždění vypnutí a případně citlivost. Někdy se s výhodou využije možnost "ručního" zapnutí světla tlačítkem přímo na přístroji se samočinným návratem do normálního režimu. Jinou možností je trvalé zapnutí nebo vypnutí svítidla.

Chodba v bytě
Tmavší místo s jedním svítidlem, kde se často nezdržujete. Většinou tudy pouze procházíte z jedné místnosti do jiné. Jde o to včas rozsvítit a nezapomenout zhasnout. Není snazší úkol pro přístroje s dvojvodičovým zapojením. Jejich výhodou je možnost snadné náhrady stávajícího mechanického spínače - k automatickému spínači se připojí tytéž vodiče.

Použitelné jsou zde přístroje s rovinnou i prostorovou charakteristikou. Přístroje vybavené nastavovacím prvkem pro citlivost snímání se uplatní například, když je žádoucí rozsvícení světla pouze při průchodu v blízkosti snímače, a nikoliv při vzdálenějších pohybech.

Zpoždění vypnutí se obvykle nastavuje kvůli hospodárnosti na minimum. Například při úklidu však může vadit neustálé vypínání a zapínání svítidla. Snímače v designových řadách Swing, Tango, Element, Time proto mají tlačítko, kterým se světlo zapne na 15, 30, 45 nebo 60 minut. U snímačů ostatních designových řad je možno posuvným přepínačem světlo nuceně zapnout nebo i vypnout. Svítidlo lze nuceně spínat také z jiného místa - tlačítkem nebo případně spínačem.

Při volbě přístroje je vždy třeba zohlednit kromě příkonu také charakter svítidla. Pro spínání transformátorů halogenových svítidel nejsou vhodné všechny přístroje, pro zářivky je nutno použít přístroje s relé na výstupu.

Vstupní hala v domě
Při vstupu do domu je příjemné, když se světlo rozsvítí již při otevření dveří. Vchodů do haly však bývá několik, navíc je třeba světlo spínat i při vstupu z poschodí. K čemu je obvykle nutná celá řada složitě zapojených spínačů, zvládnou dva snímače pohybu.

V tomto případě je vhodnější použít přístroje s relé na výstupu. Kromě schopnosti spínat větší příkony umožňují paralelní propojení při spínání společné zátěže.

Aby byl pokrytý celý prostor haly včetně vstupů, je třeba zvolit vhodné snímače podle jejich charakteristiky a také je správně umístit. Použitelné budou přístroje s kuželovým snímáním nebo se dvěma snímacími rovinami.

Konkrétní zapojení závisí také na zvolené designové řadě snímače. V řadách solo, solo carat, alpha nea, alpha exclusive, impuls je s ohledem na náklady výhodnější řešení s přístroji pro podružné ovládání, které je popsáno v dalším příkladu.

Kromě ovládání prvky integrovanými na snímači je opět možné svítidlo spínat i ze vzdálených míst. Krátkodobým přerušením napájení vypínacím tlačítkem se výstup na určitou dobu zapne a poté přístroj přejde do automatického režimu. Tutéž funkci zajistí zapínací tlačítko připojené k řídicímu vstupu 1. Světlo lze nuceně zapnout i spínačem, případně kombinací přepínačů ve střídavém zapojení. Automatický režim však v tomto případě nebude obnoven samočinně.

Příklady použití: spínání osvětlení
V praxi je třeba často vyhovět specifickým požadavkům, které mohou vést k použití speciálních přístrojů. Typickým příkladem je ovládání skupiny svítidel ve větším prostoru s využitím několika snímačů pohybu.

Jiným případem muže být ovládání dvou zařízení jedním přístrojem. Oba případy jsou poměrně jednoduše řešitelné.

Hotelová chodba
Dlouhá chodba - mnoho dveří, výtah, schodiště.
Je žádoucí, aby se osvětlení zapnulo pohybem v kterémkoliv místě. Pro dokonalé pokrytí celého prostoru je nutné použití většího množství snímačů.

Elegantnější a méně nákladné než paralelní propojení reléových spínačů je použití snímačů v režimu master-slave. U tohoto řešení se pouze místo hlavního ovládání osadí silovou jednotkou ("master"), která spíná svítidla v celé chodbě, případně v její části. Na ostatních místech se použijí jednotky podružného ovládání ("slave"), které nemají vlastní silový výstup. Mají totiž za úkol pouze odeslání signálu v případě zaznamenání pohybu v jejich oblasti zachycení.

Uvedené řešení není použitelné pro všechny designy.

Podle oblasti, kterou má ten který snímač sledovat, lze použít přístroj s vodorovnou detekční rovinou, nebo snímač se dvěma rovinami, z nichž jedna je skloněná asi o 30°. Při správném umístění lze tedy bez problémů ohlídat i schodiště.

Skutečné zpoždění vypnutí je dáno součtem časů nastavených na místech hlavního a podružného ovládání. Proto se doporučuje u přístrojů "slave" navolit impulzní režim. Potom bude zpoždění vypnutí nastavené na snímač "master" dodrženo téměř přesně.

Prostor lze osvětlit rovněž přídavným tlačítkem umístěným např. v recepci.

Veřejná toaleta
Typickým místem pro aplikaci snímačů pohybu jsou toalety např. v restauraci, ve firmě apod. Je zde častý pohyb, a ne všichni při odchodu zhasnou. Často to v praxi vypadá tak, že se zbytečně svítí celý den ... Navíc by bylo ideální, aby byl na pohyb osob navázán i provoz odsávače.

To lze splnit pomocí přístrojů se dvěma časově závislými relé. Jednak se svítidlo okamžitě při vstupu automaticky spíná (ale díky nastavitelnému světelnému prahu jen je-li to třeba), jednak je po určité době zajištěno spuštění ventilátoru, který je připojen ke druhému výstupu. V závislosti na druhu použitého přístroje (a tedy i designu snímače) jsou časové poměry různé.

U přístrojů uvedených v první variantě jsou časové závislosti pevně dané, kromě volitelného zpoždění vypnutí pro svítidlo.

Tzv. sériový spínač uvedený ve druhé variantě je vybaven přepínačem pro volbu jednoho ze čtyř předdefinovaných režimů chování výstupu 2 v závislosti na zapnutí nebo vypnutí výstupu 1. Přístroj lze ovládat nejen vnějším tlačítkem, ale lze jej také kombinovat s přístrojem podružného ovládání. Může tedy při pokrytí rozlehlejších prostorů fungovat jako tzv. master a spínat i na základě signálů od podřízených snímačů (slave).

Pro řízení svítidel a ventilátorů na WC je také vhodný snímač přítomnosti.