Vous êtes-vous déjà demandé comment le lumières extérieures Des espaces commerciaux ou une rue sombre s'allument-ils tous d'un coup ? Ils étaient probablement automatisés grâce à des cellules photoélectriques.
Les cellules photoélectriques ou le contrôle photoélectrique peuvent vous simplifier la vie lorsqu'ils sont intégrés à des éclairages intelligents. Vous n'aurez alors plus à vous soucier de la consommation d'énergie supplémentaire ! Ces cellules photoélectriques allumeront ou éteindront automatiquement les lumières en fonction de la luminosité ambiante. De plus, cet accessoire peut être utilisé dans éclairage d'ambiance, alarmes anti-intrusion et portes automatiques pour vous servir avec un maximum de confort.
Alors, continuez à lire et découvrez quelques-unes des meilleures options de conversion pour trouver la cellule photoélectrique adaptée à votre configuration.
Qu'est-ce qu'une cellule photoélectrique ?
Une cellule photoélectrique est un petit module photosensible, peu gourmand en énergie et facile à utiliser. Ce capteur modifie la résistance d'un circuit électrique en fonction de la luminosité ambiante. Il permet ainsi de contrôler automatiquement les éclairages intelligents et autres appareils. De plus, il existe différentes formes et tailles pour s'adapter à différents luminaires.
De quoi est composée la cellule photoélectrique ?
Matériau semi-conducteur
Le matériau semi-conducteur est le composant principal d'une cellule photoélectrique. Le mécanisme d'une cellule photoélectrique dépend du type de matériau semi-conducteur dont la résistance électrique varie en fonction de l'intensité lumineuse.
Le sulfure de cadmium (CdS) est le plus couramment utilisé dans les cellules photoélectriques. Ces dernières sont d'ailleurs parfois appelées cellules CdS. Ce matériau est sensible à la lumière visible et relativement moins coûteux. Par ailleurs, le séléniure de cadmium (CdSe), le silicium (Si), le germanium (Ge) et le césium (Cs) sont utilisés pour des applications spécialisées.
Encapsulation
Un boîtier est utilisé pour encapsuler le matériau semi-conducteur sensible contre les agressions environnementales. Cette encapsulation augmente la durée de vie et les performances de la cellule photoélectrique.
Électrodes
Deux électrodes sont connectées au semi-conducteur, ce qui facilite la circulation du courant lorsqu'il est exposé à la lumière. L'une est constituée de matériaux conducteurs, comme des métaux, et l'autre de conducteurs transparents, comme l'oxyde d'indium et d'étain (ITO).
Câbles de connexion
Des fils, appelés câbles de connexion, sont reliés aux électrodes. Comme leur nom l'indique, ils établissent une connexion entre la cellule photoélectrique et le système d'éclairage. Un signal électrique est transmis par ces câbles.
Revêtement de protection
Parfois, un revêtement protecteur est appliqué sur le matériau semi-conducteur pour une protection supplémentaire. Il le protège des facteurs externes et augmente sa durabilité.
Housing
Le boîtier est le boîtier robuste qui abrite la cellule photoélectrique. Il est indispensable pour faciliter son installation et son montage dans les luminaires et les systèmes de contrôle.
Filtre optique (en option)
Dans certains cas, un filtre optique est utilisé dans la cellule photoélectrique pour limiter les longueurs d'onde lumineuses pouvant atteindre le semi-conducteur. Il contrôle la réponse de la cellule photoélectrique à des sources lumineuses ou des conditions ambiantes spécifiques.
Comment fonctionne une cellule photoélectrique ?
Une cellule photoélectrique, ou capteur de lumière, imite le principe de fonctionnement de l'effet photoélectrique décrit par Albert Einstein en 1905. La cellule photoélectrique utilise une résistance photosensible (LDR) contenant un matériau semi-conducteur. Le sulfure de cadmium est généralement utilisé pour ce matériau.
Lorsque la lumière frappe la cellule photoélectrique, l'énergie lumineuse excite les électrons, les faisant bouger et créant un courant électrique. Simultanément, la résistance de la cellule photoélectrique diminue, ce qui permet un flux d'électrons plus important. Ce flux d'électrons éteint la lumière. Le capteur peut détecter l'intensité lumineuse. En journée, il permet le flux d'électrons et éteint la lumière.
À la tombée de la nuit, la résistance de la cellule photoélectrique augmente, le courant électrique s'arrête et le capteur allume la lumière. Ce fonctionnement automatique permet un contrôle écoénergétique de l'éclairage, sans intervention manuelle.
Types de photocellules
Basé sur la norme et l'application de l'industrie
1. Photocellules NEMA
Les photocellules NEMA (National Electrical Manufacturers Association) sont équipées de systèmes de photocontrôle câblés et de verrouillage rotatif. Elles sont généralement utilisées pour l'allumage et l'extinction de l'éclairage. Les prises NEMA à 3, 5 et 7 broches sont couramment utilisées pour les lampadaires ou les éclairages de rue. projecteurs. Cependant, ses fonctionnalités sont limitées en termes de compatibilité avec lumières intelligentes.
2. Photocellules Zhaga
Les photocellules Zhaga sont composées d'une prise Zhaga et d'un capteur. Elles sont également utilisées dans les systèmes d'éclairage LED modernes et intelligents. Flexibles, elles offrent diverses fonctions telles que la gradation, l'intégration de capteurs, le contrôle avancé, etc. De plus, leur installation ne nécessite aucun câblage.
Basé sur le principe de fonctionnement
1. Cellules photoconductrices
Ce dispositif électrique fonctionne comme une résistance photosensible. On l'appelle aussi résistance photosensible (LDR) ou photorésistance. Ce semi-conducteur modifie sa résistance électrique en fonction des variations d'intensité lumineuse. Plus la cellule est éclairée, plus la résistance diminue et plus le courant circule. À l'inverse, en présence de faible luminosité, la résistance augmente et le courant circule moins.
2. Cellules photovoltaïques
Les cellules photovoltaïques transforment l'énergie solaire en énergie électrique. Plus précisément, le matériau semi-conducteur des cellules absorbe les photons du soleil et génère un flux d'électrons. Il en résulte un courant électrique appelé électricité solaire.
3. Cellules photoémissives
Les cellules photoémissives, appelées phototubes, suivent le mécanisme de l'effet photoélectrique. De plus, le matériau de ces cellules émet des électrons lorsqu'il reçoit de l'énergie. Tout d'abord, les électrons du matériau sont excités et se déplacent vers des orbites plus élevées. Ensuite, ils libèrent de l'énergie et reviennent à leurs orbites d'origine.
4. Cellules de Golay
Les cellules de Golay fonctionnent en détectant le rayonnement infrarouge. Par exemple, un cylindre en plaque métallique noircie est rempli de xénon à une extrémité. L'énergie infrarouge frappe ensuite la plaque noircie et chauffe le gaz. Ce gaz chaud courbe la membrane flexible à l'autre extrémité du cylindre. Ce mouvement régule ensuite le niveau d'énergie de sortie.
5. Dispositifs à couplage de charge (CCD)
Les dispositifs à couplage de charge offrent une précision maximale par rapport aux autres cellules photoélectriques. Lorsqu'un objet réfléchit des photons, ce dispositif les capture et décompose l'image en pixels.
6. Photomultiplicateur
Il s'agit d'un détecteur très sensible. Ce photomultiplicateur peut multiplier la lumière trouble par 100 millions de fois.
Basé sur le type de sortie
1. Photocellules analogiques
Les cellules photoélectriques analogiques génèrent une tension ou un courant continu qui varie proportionnellement à la quantité de lumière détectée. Ces cellules photoélectriques permettent une mesure précise de l'intensité lumineuse. Elles sont donc utilisées dans les appareils photo et les instruments scientifiques pour contrôler le temps d'exposition et l'intensité lumineuse. Une photorésistance est un exemple de cellule photoélectrique analogique.
2. Photocellules numériques
Les cellules photoélectriques numériques génèrent généralement une sortie binaire en fonction du seuil de luminosité défini. Elles sont utilisées pour allumer ou éteindre les lumières lorsque la luminosité descend en dessous d'un certain seuil. Elles sont également utilisées pour l'éclairage public automatisé et les alarmes.
Applications des photocellules
Luminaires extérieurs
Les photocellules sont couramment utilisées pour contrôler les lumières extérieures du jardin, du patio, de l'allée, du passage, de la porte, etc. L'utilisation de photocellules dans ces zones augmentera automatiquement la visibilité et la sécurité en fonction de la éclairage ambiant niveau.
réverbères
Les cellules photoélectriques utilisées dans les lampadaires contribuent à réduire la consommation d'énergie. Par exemple, elles allument les lumières au crépuscule et les éteignent à l'aube sans aucune intervention manuelle.
Éclairage intérieur
Vous pouvez intégrer les photocellules dans le système d'éclairage intérieur pour ajuster automatiquement le niveau de luminosité.
Systèmes de sécurité
Les cellules photoélectriques sont également utilisées dans différents systèmes de sécurité, comme les alarmes anti-intrusion, pour déclencher l'alarme en détectant l'interruption d'un faisceau lumineux. Elles servent également à surveiller l'accès aux pièces ou aux bâtiments. Elles enregistrent les entrées et sorties des lieux lorsque les faisceaux lumineux sont interrompus.
Portes automatiques
Une autre utilisation courante des photocellules est l'automatisation de l'ouverture et de la fermeture des portes. faisceau lumineux Si la porte est interrompue, un circuit s'ouvre et un relais s'active. Cet événement fournit suffisamment d'énergie pour ouvrir ou fermer la porte automatiquement. Autrement dit, les cellules photoélectriques des portes automatiques assurent un fonctionnement mains libres.
Camera Control
Les cellules photoélectriques des posemètres sont utilisées avec les appareils photo pour améliorer la qualité de la photographie. Elles permettent de connaître le temps d'exposition idéal pour obtenir une bonne photo.
Posemètres
Les cellules photoélectriques présentes dans les luxmètres mesurent l'intensité lumineuse. Elles fonctionnent comme des capteurs qui convertissent l'intensité lumineuse en signaux électriques. Ces signaux permettent ensuite de contrôler automatiquement les systèmes d'éclairage.
Timers
À l'aide de cellules photoélectriques intégrées aux chronomètres, le temps et la vitesse des coureurs sont calculés lors des courses.
Comment contourner une cellule photoélectrique ?
Si vous souhaitez garder votre lumière allumée en permanence ou la contrôler via l'interrupteur ou la minuterie existante, contournez la cellule photoélectrique en utilisant les méthodes suivantes.
Méthode 1 : Utilisation d'un capuchon de court-circuit
Lorsque les cellules photoélectriques sont montées à l'extérieur via des douilles ou des adaptateurs à verrouillage rotatif, remplacez-les par un capuchon de court-circuit. Vous pouvez ainsi régler l'éclairage en mode permanent tout en maintenant le circuit du luminaire LED fermé. Vous pourrez également contrôler l'éclairage de l'extérieur grâce à une cellule photoélectrique centrale ou un système d'interrupteur.
Méthode 2 : Utilisation d'un commutateur DIP ou d'un commutateur à glissière
Vous trouverez un interrupteur DIP ou un interrupteur à glissière dans les éclairages de verrière et les éclairages crépusculaires de grange. Grâce à eux, vous pouvez activer ou désactiver le capteur photoélectrique selon vos besoins. De fait, aucun recâblage ni remplacement de composant n'est nécessaire avec cette méthode.
Méthode 3 : Déconnexion du câblage
Les cellules photoélectriques des boîtiers muraux peuvent être facilement contournées en débranchant le câblage. Débranchez donc la cellule photoélectrique et contrôlez l'éclairage comme vous le souhaitez.
Méthode 4 : Couvrir temporairement le capteur
Au lieu de contourner définitivement la cellule photoélectrique, vous pouvez la contourner temporairement en recouvrant le capteur. Repérez d'abord le petit capteur noir, rond ou carré, sur le luminaire. Recouvrez-le ensuite d'un ruban isolant noir ou d'un chiffon épais. Ainsi, le capteur pensera qu'il fait nuit et les lumières s'allumeront.
Comment choisir la bonne photocellule ?
Types de montage
Lors du choix de la cellule photoélectrique, il est important de tenir compte de son mode de montage. Par exemple, le type de cellule photoélectrique varie selon son emplacement de montage : sur un poteau, un mur ou un luminaire. Choisissez donc la cellule photoélectrique compatible en fonction de son emplacement de montage.
Type d'éclairage
La conception de la cellule photoélectrique change en fonction de la types d'ampoules. Pensez donc au type de lumière avec lequel vous travaillez, par exemple LED, incandescente ou autres, avant de sélectionner la photocellule.
Réponse spectrale
Chaque cellule photoélectrique possède un matériau photoconducteur spécifique, avec une réponse spectrale unique. C'est pourquoi cette réponse doit être prise en compte lors du choix d'une cellule photoélectrique pour une application spécifique.
Exigences de compatibilité et de tension
Avant d'acheter vos cellules photoélectriques, assurez-vous qu'elles sont compatibles avec votre système d'éclairage actuel. Par exemple, assurez-vous qu'elles répondent aux exigences de tension de votre système afin d'éviter tout dommage ou dysfonctionnement.
Évaluations environnementales
Il existe des indices de résistance aux ultraviolets (UV) et Indices de protection d'entrée (IP) Dans la catégorie des indices environnementaux des photocellules. L'indice IP indique le degré de protection d'une photocellule contre la poussière et l'eau. Il est composé de deux chiffres : le premier chiffre indique la protection contre les solides comme la poussière, les débris, etc. Le second chiffre indique la protection contre les liquides comme l'eau. Plus l'indice est élevé, plus le niveau de protection est élevé. Par exemple, un indice IP65 signifie qu'une photocellule est protégée contre la poussière et les jets d'eau à basse pression provenant de toutes les directions. De plus, un indice IP67 signifie qu'elle est protégée contre la poussière et l'immersion dans l'eau jusqu'à 30 minutes.
Deuxièmement, les indices de résistance aux UV indiquent si les photocellules peuvent résister lumière ultraviolette Exposition en extérieur. Les cellules photoélectriques dotées d'une résistance adéquate aux UV peuvent tolérer une exposition prolongée au soleil sans dégradation de leurs performances.
Analyse des prix et des coûts-avantages
Vous devez prendre en compte le prix d'achat initial et les autres coûts à long terme associés aux photocellules, y compris les coûts de maintenance, les coûts de remplacement potentiels, etc. Déterminez ensuite si ce montant de coût en vaut la peine pour la valeur et les avantages qu'il offre.
Emballage
Différents types de revêtements, tels que le verre, le métal ou le plastique, sont utilisés pour l'emballage des cellules photoélectriques. Évaluez les avantages et les inconvénients de chaque type d'emballage et choisissez celui qui vous convient le mieux. Par exemple, optez pour un revêtement métallique pour une protection maximale. Si votre budget est limité et que vous avez besoin de cellules photoélectriques pour l'éclairage public, optez pour un revêtement plastique.
Plage de température
Les matériaux photoconducteurs fonctionnent mieux dans une plage de températures comprise entre –40 °C et 75 °C. Il est donc important de tenir compte de la température du lieu d'installation avant d'acheter des cellules photoélectriques.
Comment installer une cellule photoélectrique ?
Voici le guide professionnel sur la façon dont vous pouvez installer une photocellule facilement et en toute sécurité :
Étape 01 : Sélection de l'emplacement d'installation de la cellule photoélectrique
Les cellules photoélectriques sont installées à différents endroits et pour différentes applications. Par exemple, les cellules photoélectriques murales sont utilisées pour l'éclairage extérieur, les cellules photoélectriques de plafond pour les espaces intérieurs et les cellules photoélectriques sur poteau pour l'éclairage public. Il est donc primordial de choisir l'emplacement idéal. Assurez-vous également que l'emplacement ne soit pas exposé à des températures extrêmes, à l'humidité ou à la lumière directe du soleil.
Étape 02 : Choisir la hauteur et l'angle d'installation
Choisissez la hauteur et l'angle d'installation appropriés pour la cellule photoélectrique. En général, une distance de 6 à 8 mètres est recommandée. De plus, l'angle de la cellule photoélectrique doit être aligné avec la zone à éclairer.
Étape 03 : Couper le disjoncteur
Maintenant, coupez le disjoncteur pour couper la source d’alimentation de votre système d’éclairage.
Étape 04 : Démontage du boîtier contenant les lumières
À ce stade, démontez les composants du boîtier qui maintient les lumières. Débranchez également le fil noir reliant la maison au luminaire.
Étape 05 : Connexion de la cellule photoélectrique
Il y a deux fils noirs sur les cellules photoélectriques. Connectez maintenant l'un de ces fils aux fils noirs provenant du bâtiment. Torsadez le fil de cuivre exposé pour assurer une connexion solide. Ensuite, connectez le deuxième fil de la cellule photoélectrique au fil noir du luminaire.
Étape 06 : Couvrir les nouvelles connexions
Utilisez maintenant des capuchons électriques pour recouvrir les nouvelles connexions. Par mesure de sécurité, assurez-vous qu'aucun fil de cuivre ne soit dénudé. Testez ensuite la cellule photoélectrique en rétablissant le courant au disjoncteur. Couvrez la cellule photoélectrique avec vos mains. Si les lumières s'allument, c'est qu'elle fonctionne correctement. Enfin, terminez le travail en remontant le luminaire.
Conseils d'entretien pour les photocellules
Nettoyage régulier
Nettoyez la surface de la cellule photoélectrique avec un chiffon doux et sec pour éliminer les saletés superficielles. N'utilisez pas de produits chimiques agressifs qui pourraient endommager le capteur.
Supprimer les obstacles
Vérifiez qu'aucun objet physique n'obstrue la cellule photoélectrique. Retirez-le pour garantir sa pleine fonctionnalité et sa capacité à détecter la lumière.
Vérification des connexions électriques
Vérifiez que toutes les connexions électriques sont bien fixées et exemptes de corrosion. Réparez immédiatement les connexions desserrées pour éviter d'autres dommages.
Assurer un bon alignement
Si votre système d'éclairage dispose d'unités émettrices et réceptrices séparées, alignez-les correctement pour de meilleures performances de la cellule photoélectrique.
Problèmes courants et conseils de dépannage
Ne vous inquiétez pas si vous rencontrez des problèmes avec votre cellule photoélectrique. Suivez simplement les conseils de dépannage ci-dessous et obtenez une solution instantanée !
Problème 01 : les lumières ne s'allument pas ou ne s'éteignent pas
Solution: Vérifiez d'abord si quelque chose bloque la vue de la cellule photoélectrique sur la source lumineuse. Retirez l'obstruction et vérifiez à nouveau. Utilisez également un multimètre pour vous assurer que les connexions sont bien fixées. Vérifiez également l'absence de fissures ou de dégâts des eaux. En cas de dommages importants, un remplacement peut être nécessaire.
Problème 02 : Lumières vacillantes
Solution: Vérifiez si le câblage est desserré ou incorrect et corrigez-le. Assurez-vous également que la cellule photoélectrique ne détecte pas de lumière provenant d'autres sources. Pour les zones où la lumière fluctue, utilisez une cellule photoélectrique avec retardateur intégré.
Problème 03 : Les photocellules ne réagissent pas aux changements de lumière
Solution: Ajustez la sensibilité des photocellules en fonction de l'environnement. Évitez également de les diriger directement vers la lumière qu'elles contrôlent lors de l'installation.
Problème 04. Bruit de clic excessif
Solution: Si votre cellule photoélectrique émet un cliquetis excessif, vérifiez s'il y a une défaillance interne et corrigez-la. Sécuriser l'alimentation et la charge connectée peut également résoudre ce problème.
Problème 05 : Les lumières s'allument au mauvais moment
Solution: Évitez la lumière artificielle directe lors de l'installation de la cellule photoélectrique. Elle ne doit être exposée qu'à la lumière réfléchie. Choisissez donc un emplacement à l'abri de toute source de lumière directe.
Questions fréquentes
Conclusion
Les cellules photoélectriques sont un complément essentiel à l'éclairage automatisé d'un lieu. Elles conviennent aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur. Maintenant que vous connaissez les avantages des cellules photoélectriques dans les éclairages LED intelligents, choisissez vos options d'éclairage LED, en commençant par barres linéaires modernes, Bandes de LED, to LED Neon Flex à partir de Éclairage LEDYi.
De plus, vous recevrez les produits souhaités selon vos besoins, ainsi que diverses options de personnalisation. De plus, nous offrons une garantie de 3 à 5 ans sur nos luminaires. contactez-nous. Passez votre commande dès que possible !
