فتسول چیست ؟

عملکرد فتوسل چگونه است ؟ 

عملکرد فتوسل بر اساس تغییر مقاومت الکتریکی آن در اثر تابش نور است. به عبارت ساده‌تر، فتوسل یک مقاومت حساس به نور (LDR) است که با افزایش شدت نور، مقاومت آن کاهش می‌یابد و با کاهش شدت نور، مقاومت آن افزایش می‌یابد.
در اینجا به طور خلاصه عملکرد فتوسل را توضیح می‌دهیم:
مقاومت وابسته به نور (LDR):
فتوسل از موادی مانند سولفید کادمیوم ساخته می‌شود که خاصیت تغییر مقاومت در برابر نور را دارند.
در تاریکی، مقاومت فتوسل بسیار بالا است و جریان الکتریکی به سختی از آن عبور می‌کند.
در روشنایی، مقاومت فتوسل کاهش می‌یابد و جریان الکتریکی به راحتی از آن عبور می‌کند.
عملکرد در مدار:
فتوسل در یک مدار الکتریکی قرار می‌گیرد و تغییر مقاومت آن باعث تغییر جریان الکتریکی در مدار می‌شود.
این تغییر جریان می‌تواند برای کنترل دستگاه‌های مختلف مانند لامپ‌ها، رله‌ها و ترانزیستورها استفاده شود.
به طور معمول در روشنایی روز که نور به فتوسل می تابد مقاومت فتوسل پایین می آید و جریان از آن عبور می کند و باعث قطع شدن مدار می شود.
در تاریکی شب که نور کم است مقاومت بالا میرود و جریان عبور نمی کند که این امر باعث وصل شدن مدار می شود.
به طور خلاصه، فتوسل با تغییر مقاومت خود در برابر نور، امکان کنترل خودکار دستگاه‌های الکتریکی را فراهم می‌کند.

انواع فتوسل

فتوسل‌ها انواع مختلفی دارند که هر کدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. در اینجا به برخی از رایج‌ترین انواع فتوسل‌ها اشاره می‌کنیم:
1. فتوسل نوری:
این نوع فتوسل‌ها ساده‌ترین و رایج‌ترین نوع فتوسل هستند.
عملکرد آنها بر اساس تشخیص نور محیط است.
در روشنایی روز، مدار را قطع می‌کنند و در تاریکی شب، مدار را وصل می‌کنند.
برای کنترل روشنایی معابر، پارک‌ها، حیاط منازل و سایر مکان‌های عمومی استفاده می‌شوند.
2. فتوسل نجومی:
این نوع فتوسل‌ها بر اساس محاسبات نجومی و زمان طلوع و غروب خورشید عمل می‌کنند.
نیازی به نور مستقیم خورشید ندارند و می‌توانند در مکان‌های سرپوشیده نیز نصب شوند.
دقت بالاتری نسبت به فتوسل‌های نوری دارند و برای کنترل روشنایی در مکان‌هایی که نیاز به دقت زمانی بالا است، مناسب هستند.
3. فتوسل تایمردار:
این نوع فتوسل‌ها علاوه بر تشخیص نور، دارای تایمر داخلی نیز هستند.
می‌توان زمان روشن و خاموش شدن مدار را با استفاده از تایمر تنظیم کرد.
برای کنترل روشنایی در مکان‌هایی که نیاز به روشن شدن در ساعات خاصی از شبانه روز است، مناسب هستند.
4. فتوسل ساعتی:
این نوع فتوسل‌ها دارای ساعت داخلی هستند و می‌توانند بر اساس زمان دقیق، مدار را کنترل کنند.
برای کنترل روشنایی در مکان‌هایی که نیاز به دقت زمانی بسیار بالا است، مناسب هستند.
5. فتوسل لیزری:
این نوع فتوسل‌ها از پرتو لیزر برای تشخیص حضور یا عدم حضور اشیاء استفاده می‌کنند.
برای سیستم‌های امنیتی، درب‌های اتوماتیک و سایر کاربردهای صنعتی استفاده می‌شوند.
6. فتوسل چهارسیمه:
این نوع فتوسل‌ها دارای چهار سیم هستند که امکان کنترل دو مدار جداگانه را فراهم می‌کنند.
برای کنترل روشنایی در مکان‌هایی که نیاز به کنترل دو بخش مختلف روشنایی وجود دارد، کاربرد دارند.
علاوه بر این دسته‌بندی، فتوسل‌ها را می‌توان بر اساس نوع خروجی (رله‌ای، ترانزیستوری و غیره) و ولتاژ کاری نیز دسته‌بندی کرد.

کاربرد فتوسل

فتوسل‌ها به دلیل حساسیت به نور، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف و زندگی روزمره دارند. در اینجا به برخی از مهم‌ترین کاربردهای فتوسل‌ها اشاره می‌کنیم:
1. روشنایی خودکار:
روشنایی معابر و خیابان‌ها: فتوسل‌ها به طور خودکار چراغ‌های معابر و خیابان‌ها را در شب روشن و در روز خاموش می‌کنند.
روشنایی ساختمان‌ها و منازل: برای روشن کردن خودکار چراغ‌های حیاط، پارکینگ، راه پله و سایر قسمت‌های ساختمان‌ها و منازل استفاده می‌شوند.
روشنایی تابلوهای تبلیغاتی: فتوسل‌ها می‌توانند تابلوهای تبلیغاتی را در شب روشن و در روز خاموش کنند.
2. سیستم‌های امنیتی:
دزدگیرها: فتوسل‌ها در سیستم‌های دزدگیر برای تشخیص ورود غیرمجاز به مناطق حساس استفاده می‌شوند.
سیستم‌های تشخیص دود: در برخی از سیستم‌های تشخیص دود از فتوسل‌ها برای تشخیص دود استفاده می‌شود.
درب‌های اتوماتیک: فتوسل‌ها در درب‌های اتوماتیک برای تشخیص حضور افراد و باز و بسته کردن درب‌ها استفاده می‌شوند.
3. کاربردهای صنعتی:
شمارش قطعات: در خطوط تولید، فتوسل‌ها برای شمارش قطعات و محصولات استفاده می‌شوند.
کنترل خطوط تولید: فتوسل‌ها می‌توانند برای کنترل و نظارت بر خطوط تولید و جلوگیری از بروز خطاها استفاده شوند.
سیستم‌های بازرسی: در سیستم‌های بازرسی کیفیت، فتوسل‌ها برای تشخیص عیوب و نقص‌های محصولات استفاده می‌شوند.
4. کاربردهای دیگر:
دوربین‌های عکاسی: فتوسل‌ها در دوربین‌های عکاسی برای تنظیم نوردهی خودکار استفاده می‌شوند.
سلول‌های خورشیدی: فتوسل‌ها در سلول‌های خورشیدی برای تبدیل نور خورشید به انرژی الکتریکی استفاده می‌شوند.
اندازه‌گیری نور: فتوسل‌ها در دستگاه‌های اندازه‌گیری نور برای اندازه‌گیری شدت نور استفاده می‌شوند.
اسباب‌بازی‌ها و وسایل الکترونیکی: در بسیاری از اسباب‌بازی‌ها و وسایل الکترونیکی از فتوسل‌ها برای کنترل عملکرد دستگاه استفاده می‌شود.

فنوسل معکوس 

فتوسل معکوس، همان فتوسل نوری است که عملکرد آن برعکس حالت عادی است. به این صورت که در روشنایی روز مدار را وصل می‌کند و در تاریکی شب مدار را قطع می‌کند.
کاربرد فتوسل معکوس:
 مرغداری‌ها و سالن‌های پرورش قارچ: در این مکان‌ها، نیاز است که در طول روز تهویه و روشنایی فعال باشند و در شب خاموش شوند.
سیستم‌های تهویه: در برخی از سیستم‌های تهویه، نیاز است که در طول روز فن‌ها روشن و در شب خاموش شوند.
سیستم‌های آبیاری: در برخی از سیستم‌های آبیاری، نیاز است که در طول روز پمپ‌های آب روشن و در شب خاموش شوند.
نحوه عملکرد فتوسل معکوس:
برای معکوس کردن عملکرد فتوسل، باید جای فتوسل و مقاومت را در مدار عوض کرد.
همچنین در مدار هایی که از رله استفاده میکنند میتوان از کنتاکت نرمال بسته رله استفاده کرد.
نکات مهم:
در هنگام نصب فتوسل معکوس، حتماً به رنگ سیم‌ها و دستورالعمل‌های سازنده توجه کنید.
در صورت عدم اطمینان از نحوه نصب فتوسل معکوس، از یک متخصص برق کمک بگیرید.

سیم‌بندی فتوسل معکوس با رله شیشه‌ای

رله شیشه‌ای یک کلید الکترومکانیکی است که با اعمال ولتاژ به کویل آن، کنتاکت‌هایش تغییر حالت می‌دهند. برای معکوس کردن عملکرد فتوسل، می‌توان از رله شیشه‌ای به صورت زیر استفاده کرد:
اتصال فتوسل به کویل رله: یک سر کویل رله را به فاز و سر دیگر آن را به خروجی فتوسل متصل کنید.
اتصال کنتاکت‌های رله به مدار اصلی: کنتاکت‌های نرمال بسته (NC) رله را به مدار اصلی (مثلاً لامپ) متصل کنید. به این ترتیب وقتی فتوسل روشن است (روز)، رله غیرفعال شده و مدار اصلی قطع می‌شود.
اتصال کنتاکت کمکی (اختیاری): اگر نیاز به یک کنتاکت کمکی داشته باشید (مثلاً برای کنترل دستگاه دیگری)، می‌توانید از کنتاکت نرمال باز (NO) رله استفاده کنید.
مزایای استفاده از رله شیشه‌ای:
قابلیت اطمینان بالا
امکان کنترل جریان‌های بالاتر
امکان استفاده از کنتاکت‌های کمکی
معایب استفاده از رله شیشه‌ای:
هزینه بالاتر
ابعاد بزرگ‌تر
نیاز به سیم‌کشی بیشتر

سیم‌بندی فتوسل معکوس بدون رله شیشه‌ای

برای معکوس کردن عملکرد فتوسل بدون استفاده از رله شیشه‌ای، می‌توان از مدارهای الکترونیکی ساده‌ای مانند ترانزیستور یا آی‌سی‌های مخصوص استفاده کرد. این روش‌ها معمولاً هزینه کمتر و ابعاد کوچک‌تری دارند.
مثال: استفاده از ترانزیستور
اتصال فتوسل به پایه باز ترانزیستور: خروجی فتوسل را به پایه باز ترانزیستور (مثلاً پایه بیس) متصل کنید.
اتصال مدار اصلی به کلکتور ترانزیستور: مدار اصلی (مثلاً لامپ) را به کلکتور ترانزیستور و زمین متصل کنید.
اتصال مقاومت به پایه امیتر: یک مقاومت مناسب را بین پایه امیتر و زمین قرار دهید.
مزایای استفاده از ترانزیستور:
هزینه کمتر
ابعاد کوچک
امکان طراحی مدارهای پیچیده‌تر
معایب استفاده از ترانزیستور:
نیاز به دانش الکترونیک
حساسیت بیشتر به نویز
محدودیت در جریان و ولتاژ
نکات مهم
انتخاب نوع فتوسل: نوع فتوسل (سه سیمه یا چهار سیمه) و حساسیت آن در انتخاب روش سیم‌بندی موثر است.
محاسبه جریان و ولتاژ: قبل از انتخاب قطعات الکترونیکی، جریان و ولتاژ مدار را محاسبه کنید.
ایمنی: هنگام کار با برق، نکات ایمنی را رعایت کنید.

کدام روش بهتر است؟

انتخاب روش مناسب به عوامل مختلفی مانند هزینه، پیچیدگی مدار، جریان مورد نیاز و تجربه شما بستگی دارد. اگر به دنبال یک روش ساده و قابل اطمینان هستید، استفاده از رله شیشه‌ای گزینه مناسبی است. اما اگر به دنبال یک راه حل کوچک‌تر و ارزان‌تر هستید، می‌توانید از مدارهای الکترونیکی استفاده کنید.
توجه: برای انجام هرگونه سیم‌کشی، بهتر است از یک برقکار مجرب کمک بگیرید.

 

تفاوت بین فتوسل سه سیمه و چهار سیمه چیست؟

تفاوت اصلی بین فتوسل‌های سه سیمه و چهار سیمه در نحوه سیم‌کشی و کاربرد آن‌ها است.
فتوسل سه سیمه:
سیم‌کشی:
دارای سه سیم: فاز ورودی، نول ورودی و فاز خروجی.
فاز ورودی به سیم فاز دستگاه، نول ورودی به سیم نول دستگاه و فاز خروجی به مصرف‌کننده (مثلاً لامپ) متصل می‌شود.
کاربرد:
معمولاً برای کنترل روشنایی یک مدار واحد استفاده می‌شود.
در مکان‌هایی مانند حیاط منازل، پارکینگ‌ها و معابر عمومی کاربرد دارد.
فتوسل چهار سیمه:
سیم‌کشی:
دارای چهار سیم: فاز ورودی، نول ورودی، فاز خروجی و یک سیم نول اضافی.
در فتوسل های چهار سیمه معمولا دو رنگ مثل یک دیگر است که معمولا سفید یا آبی است این دو رنگ سیم نول هستند.
کاربرد:
امکان کنترل دو مدار جداگانه را فراهم می‌کند.
در مکان‌هایی که نیاز به کنترل دو بخش مختلف روشنایی وجود دارد، کاربرد دارد.
می توان از سیم خروجی اضافی آن به یک مصرف کننده دیگر اتصال داد.
به طور خلاصه:
فتوسل سه سیمه برای کنترل یک مدار روشنایی ساده استفاده می‌شود.
فتوسل چهار سیمه امکان کنترل دو مدار روشنایی جداگانه را فراهم می‌کند.
در هنگام نصب فتوسل، حتماً به رنگ سیم‌ها و دستورالعمل‌های سازنده توجه کنید.

* چگونه می‌توان حساسیت فتوسل را تنظیم کرد؟

 

تنظیم حساسیت فتوسل به نوع فتوسل شما (نوری یا نجومی) و مدل آن بستگی دارد. به طور کلی، دو روش اصلی برای تنظیم حساسیت فتوسل وجود دارد:
1. تنظیم حساسیت فتوسل‌های نوری:
پیچ تنظیم:
بیشتر فتوسل‌های نوری دارای یک پیچ تنظیم حساسیت هستند. این پیچ معمولاً روی بدنه فتوسل قرار دارد و با علامت‌های + و - یا روشن و خاموش مشخص می‌شود.
برای افزایش حساسیت فتوسل، پیچ را در جهت علامت + یا روشن بچرخانید. با این کار، فتوسل در نور کمتری فعال می‌شود.
برای کاهش حساسیت فتوسل، پیچ را در جهت علامت - یا خاموش بچرخانید. با این کار، فتوسل تنها در نور بسیار کم فعال می‌شود.
مراحل تنظیم:
در زمان غروب آفتاب یا در یک محیط کم نور، پیچ تنظیم را به آرامی بچرخانید تا لامپ‌ها روشن شوند.
سپس، پیچ را کمی در جهت مخالف بچرخانید تا لامپ‌ها خاموش شوند.
 این کار را چند بار تکرار کنید تا حساسیت فتوسل به میزان دلخواه تنظیم شود.
2. تنظیم حساسیت فتوسل‌های نجومی:
 تنظیمات نرم‌افزاری:
فتوسل‌های نجومی معمولاً دارای تنظیمات نرم‌افزاری هستند که از طریق یک صفحه نمایش یا دکمه‌ها قابل دسترسی هستند.
در این نوع فتوسل‌ها، می‌توانید زمان روشن و خاموش شدن لامپ‌ها را بر اساس زمان طلوع و غروب خورشید تنظیم کنید.
 برای تنظیم حساسیت فتوسل‌های نجومی باید به دفترچه راهنما محصول خود مراجعه کنید.
مراحل تنظیم:
برای تنظیم فتوسل نجومی، ابتدا ساعت داخلی دستگاه را تنظیم کنید.
سپس، بر اساس منطقه جغرافیایی خود، کد مربوطه را وارد کنید.
در نهایت، زمان روشن و خاموش شدن لامپ‌ها را بر اساس نیاز خود تنظیم کنید.
نکات مهم:
قبل از تنظیم حساسیت فتوسل، حتماً دفترچه راهنمای آن را مطالعه کنید.
تنظیم حساسیت فتوسل را در زمان مناسب (غروب آفتاب یا محیط کم نور) انجام دهید.
در صورت عدم اطمینان از نحوه تنظیم فتوسل، از یک متخصص برق کمک بگیرید.

چگونه می‌توان یک مدار الکترونیکی ساده برای معکوس کردن عملکرد فتوسل طراحی کرد؟

 

برای معکوس کردن عملکرد فتوسل، یعنی روشن شدن مدار در تاریکی و خاموش شدن آن در روشنایی، می‌توانید از یک مدار الکترونیکی ساده با استفاده از ترانزیستور یا رله استفاده کنید. در اینجا دو روش ساده برای انجام این کار ارائه شده است:
1. مدار با استفاده از ترانزیستور:
قطعات مورد نیاز:
فتوسل (LDR)
ترانزیستور NPN (مانند BC547)
مقاومت (مقدار آن بستگی به ولتاژ منبع و مشخصات ترانزیستور دارد، معمولاً بین 1 کیلواهم تا 10 کیلواهم)
منبع تغذیه
مصرف کننده (مانند LED یا رله کوچک)
نحوه عملکرد:
در روشنایی، مقاومت فتوسل کم است و جریان از پایه بیس ترانزیستور عبور می‌کند. این امر باعث روشن شدن ترانزیستور و عبور جریان از مصرف کننده می‌شود.
در تاریکی، مقاومت فتوسل زیاد است و جریان کمی از پایه بیس ترانزیستور عبور می‌کند. این امر باعث خاموش شدن ترانزیستور و قطع جریان مصرف کننده می‌شود.
برای معکوس کردن عملکرد باید جای فتوسل و مقاومت را در مدار عوض کرد.
نکات:
مقدار مقاومت را بر اساس حساسیت فتوسل و ولتاژ منبع تنظیم کنید.
از ترانزیستوری استفاده کنید که جریان کافی برای مصرف کننده را تحمل کند.
2. مدار با استفاده از رله:
قطعات مورد نیاز:
فتوسل (LDR)
رله (با ولتاژ بوبین مناسب)
ترانزیستور NPN (مانند BC547)
مقاومت (مانند 1 کیلواهم)
دیود (برای حفاظت از ترانزیستور در برابر ولتاژ معکوس رله)
منبع تغذیه
مصرف کننده
نحوه عملکرد:
در روشنایی، مقاومت فتوسل کم است و ترانزیستور روشن می‌شود. این امر باعث فعال شدن رله و وصل شدن کنتاکت‌های آن می‌شود.
در تاریکی، مقاومت فتوسل زیاد است و ترانزیستور خاموش می‌شود. این امر باعث غیرفعال شدن رله و قطع شدن کنتاکت‌های آن می‌شود.
برای معکوس کردن عملکرد باید از کنتاکت نرمال بسته رله استفاده کنید.
نکات:
از رله‌ای استفاده کنید که کنتاکت‌های آن جریان کافی برای مصرف کننده را تحمل کنند.
دیود را به صورت معکوس در دو سر بوبین رله قرار دهید تا از ترانزیستور محافظت شود.
نکات مهم:
قبل از ساخت مدار، حتماً نقشه آن را به دقت بررسی کنید.
از قطعات مناسب و با کیفیت استفاده کنید.
در صورت عدم اطمینان از نحوه ساخت مدار، از یک متخصص الکترونیک کمک بگیرید.
در هر دو مدار برای معکوس کردن عملکرد فتوسل باید جای فتوسل و مقاومت در مدار تعویض شود.