مشکلاتپس از یک روز پرکار و انجام خریدهای زیاد به منزل می‌رسید. با آغوشی پر از مواد غذایی نمی‌توانید در ورودی منزل را باز کنید، چرا که فضا تاریک است و شما نمی‌توانید لامپ را روشن کنید و سوراخ قفل را ببینید. اینجاست که چراغ سنسوردار یا حسی به کار می‌آید و شما می‌توانید بدون استفاده از کلید برق، فضای محیط را روشن‌شده ببینید. این چراغ‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده که به‌محض تشخیص حرکت در محدوده خود به طور خودکار روشن می‌شود و زمانی که دیگر هیچ حرکتی رخ ندهد، دوباره خاموش می‌شود. خلاص شدن از روشن‌کردن لامپ با استفاده از کلید، تنها یکی از مزایای استفاده از چراغ سنسوردار است و این نوع چراغ مزایای دیگری نیز دارد که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم. همان‌طور که احتمالاً تاکنون متوجه شده باشید، در این مقاله قصد داریم به معرفی و بررسی مزایای چراغ سنسوردار بپردازیم. با ما همراه باشید.
چراغ سنسوردار چیست و چگونه کار می‌کند؟
چراغ سنسوردار یا حسگر نور یک دستگاه فوتوالکتریک است که انرژی نور (فوتون) شناسایی‌شده را به انرژی الکتریکی (الکترون) تبدیل می‌کند. فرایندی که طی آن چراغ سنسوردار، حرکت را تشخیص داده و پاسخ می‌دهد و مشروط به یک آشکارسازی مادون‌قرمز غیرفعال است. کلمه غیرفعال در این جا به این معناست که سنسور، مادون‌قرمز ساطع نمی‌کند، بلکه داده‌های مادون‌قرمز را دریافت می‌کنند. سنسور حرکت معمولاً از یک برد مدارچاپی با یک تراشه سنسور پیرو الکتریک تشکیل شده است که در یک مدار الکتریکی نصب شده و در مکانی قرار می‌گیرد که سنسور بدون مانع فعالیت کند. برد مدارچاپی به‌عنوان دستگاه رمزگشا عمل کرده و سیگنال‌هایی را که تراشه پیرو الکتریک دریافت کرده است، تفسیر می‌کند. این تراشه به دما واکنش نشان می‌دهد و زمانی که مقدار اشعه مادون‌قرمز از میزان پیش‌بینی شده فراتر رود، تراشه پیرو الکتریک سیگنالی را منتشر کرده و در نتیجه یک چراغ یا زنگ هشدار فعال می‌شود.
نحوه کار سنسور مادون قرمز
برای این‌که نور مادون‌قرمز به سنسور تراشه برسد، یک پنجره کوچک در ساختار نصب‌شده تعبیه شده است که مستقیماً سنسور را در ناحیه تعیین‌شده می‌گذارد و تحت نظارت قرار می‌دهد. اگر فردی وارد ناحیه مشخص‌شده شود، به دلیل تشخیص دمای بدن آن فرد، میزان اشعه مادون‌قرمز تغییر می‌کند و با ورود این نور از پنجره، هشدار رخ می‌دهد. پنجره برای دریافت نور مادون‌قرمز شفاف است؛ بنابراین هیچ سیگنالی را مسدود نمی‌کند.
خطاهای حین کارکرد سنسور
البته شفافیت این پنجره ممکن است باعث ایجاد مشکلاتی نیز شود مثلاً هشدارهای غلط در هنگام گردوغبار یا تابش نور که می‌توان از طریق اجتناب از تماس با دریچه‌های هوا و دریچه‌های HVAC، مشکلات و سیگنال‌های غلط این سیستم را به حداقل رساند. از بین این نوع چراغ‌ها، تنها آن‌هایی که دارای سنسور تایمر یا غروب آفتاب هستند، فقط در شب کار می‌کنند. معمولاً چراغ‌های امنیتی در تمام ساعات روز روشن می‌شوند، حتی در زمان ظهر که نور آفتاب به حداکثر تابش خود رسیده است.
یکی از پرکاربردترین مدل‌های چراغ سنسوردار، چراغ سقفی سنسوردار است. شما می‌توانید با مطالعه مقاله نحوه نصب چراغ سقفی سنسوردار، اطلاعات کافی را در مورد این مدل چراغ سنسوردار به دست بیاورید.
انواع چراغ سنسوردار
انواع مختلفی از چراغ سنسوردار در بازار وجود دارد که عمدتاً سه نوع است:
۱. فوتورزیستور
۲. فوتودیودها
۳. فوتوترانزیستورها
در ادامه هر یک را کامل معرفی می‌کنیم.
فوتورزیستور
رایج‌ترین نوع چراغ سنسوردار موجود در بازار که در مدار سنسور نوری استفاده می‌شود، فوتورزیستوری است که تحت عنوان مقاومت وابسته به نور نیز شناخته می‌شود. فوتورزیستور برای تشخیص روشن یا خاموش بودن نور و مقایسه سطوح نور نسبی در طول روز استفاده می‌شود.
این نوع چراغ از یک ماده نیمه‌هادی با مقاومت بالا، به نام سلول‌های سولفید کادمیوم که بسیار حساس به نور مرئی و نزدیک به مادون‌قرمز است، ساخته شده است.
فوتودیودها
فوتودیودها نوع دیگری از چراغ‌های سنسوردار هستند که به‌جای استفاده از تغییر مقاومت مانند فوتورزیستورها، ساختار پیچیده‌تری دارند و به‌راحتی نور را به جریانی از جریان الکتریکی تبدیل می‌کند. این چراغ‌ها عمدتاً از مواد سیلیکون و ژرمانیوم ساخته می‌شوند و از فیلترهای نوری، لنزهای داخلی و نواحی سطحی تشکیل شده‌اند. فوتودیودها شدیداً به دما حساس هستند و این موجب اختلال می‌شود. مقاومت در فوتورزیستورها متفاوت است و ماهیت ناهمواری دارد.
فوتوترانزیستورها
آخرین نوع چراغ سنسوردار که بررسی می‌کنیم، فوتوترانزیستورها هستند. سنسور نور فوتوترانزیستور را می‌توان به‌عنوان یک فوتودیود مثبت تقویت‌کننده توصیف کرد. با صورت گرفتن این تقویت‌ها، حساسیت به نور در فوتوترانزیستورها به‌مراتب شدیدتر و قوی‌تر است. بااین‌حال، در تشخیص سطح نور پایین در مقایسه با فوتودیودها، ضعیف‌تر عمل می‌کند. فوتوترانزیستورها در برابر نوسانات، جهش‌ها و انرژی EM آسیب‌پذیر هستند و توان تحمل ولتاژ بیش از ۱۰۰۰ وات را ندارند.
کاربردهای چراغ سنسوردار
اگر چه چراغ سنسوردار کاربردهای بسیاری دارد، اما در این مقاله موارد زیر را شرح داده‌ایم:
لوازم الکترونیکی مصرفی
تابه‌حال به این فکر کرده‌اید که در گوشی هوشمند و تبلت شما چه چیزی تعبیه شده است که امکان تنظیم خودکار روشنایی صفحه را فراهم می‌آورد؟ بله، این یک سنسور نور محیطی است که سطح نور اطراف شما را اندازه‌گیری می‌کند و روشنایی مناسب صفحه‌نمایش (Screen) شما را تعیین می‌کند.
اتومبیل‌ها
مشابه نحوه عملکرد چراغ سنسوردار در تلفن‌های هوشمند، در خودروها نیز برای پشتیبانی از میدان دید رانندگان از این سنسورها استفاده می‌شود. چراغ سنسوردار اتومبیل، نور محیط را تشخیص می‌دهد و باتوجه به تاریکی و روشنایی هوا، چراغ‌های اتومبیل را روشن یا خاموش می‌کند.
استفاده‌های کشاورزی
همه ما می‌دانیم که محصولات کشاورزی عمدتاً به دو چیز برای رشد نیاز دارند؛ نور خورشید و آب. اینجاست که چراغ سنسوردار وارد عمل می‌شود و به کشاورزان کمک می‌کند تا محصولات خود را در حد مناسبی هیدراته نگه دارند. به این‌گونه که یک چراغ سنسوردار به یک سیستم آب‌پاش متصل است و سطوح نور خورشید را تشخیص داده و تنها زمانی آن را فعال می‌کند که خورشید در درخشان‌ترین حالت خود نباشد.
برای استفاده از چراغ سنسوردار در زمینه کشاورزی باید بدانید که این چراغ چگونه در رشد گیاه مؤثر است. برای اطلاع از این موضوع می‌توانید به مقاله چراغ رشد گیاه چیست، سر بزنید.
کاربردهای امنیتی
معمولاً در مدارهای محموله‌های حمل‌ونقل استفاده می‌شود، چراغ‌های سنسوردار به مدارها متصل می‌شوند و در داخل آن قرار می‌گیرند، چرا که می‌توانند هر زمان که کانتینر باز است، به دلیل قرارگرفتن در معرض نور، آن را تشخیص دهند و اعلام کنند.
یکی از کاربردهای امنیتی چراغ سنسوردار، در نورپردازی موزه‌ها است. برای اطلاع از این کاربرد این نوع چراغ‌ها توصیه می‌کنیم به مقاله نورپردازی در موزه‌ها مراجعه کنید.
مهم‌ترین مزایای چراغ سنسوردار
چراغ سنسوردار مزایایی دارد که این مزایا به شرح زیر است:
ایمنی و امنیت
چراغ سنسوردار نقشی حیاتی را حفظ امنیت خانه شما بازی می‌کند، مزاحمان را از نزدیک شدن به ملک شما منصرف می‌کند و همچنین حس ایمنی و استقبال گرم را هنگام ورود به خانه شما ایجاد می‌کند. استفاده از این نوع چراغ به مهمانان کمک می‌کند تا ورودی ایمن و بدون خطر را به خانه شما داشته باشند و از برخورد افراد به اشیاء تعبیه شده در کنار در ورودی پیشگیری می‌کند. خاموش‌کردن چراغ سنسوردار بسیار آسان است؛ یک سوئیچ که روی فیکسچر باید «زمان مناسب» را نشان دهد، معمولاً مستقیماً زیر نور سنسور حرکتی تعبیه می‌شود. از طریق این سوئیچ می‌توان لامپ را فعال یا غیرفعال کرد.
طراحی
در گذشته چراغ سنسوردار تنها برای حفظ ایمنی و امنیت استفاده می‌شد اما بااین‌حال در زمان‌های اخیر این نوع چراغ به‌خودی‌خود به‌خاطر عنصر زیبایی در طراحی نورپردازی ساختمان استفاده شده و آن را به‌عنوان یک ویژگی زیبا در ورودی منزل شما نشان می‌دهد.
قابلیت دسترسی به نور
چراغ سنسوردار برای مناطقی که نصب سوئیچ‌های روشن و خاموش‌کردن چراغ ممکن نیست، بسیار عالی و مناسب است، مانند قسمت‌های بیرونی حیاط‌خلوت یا گاراژ.
سادگی و مصرف پایین
چراغ سنسوردار نه‌تنها برای زیبایی و ایمنی و امنیت استفاده می‌شود، بلکه یک کاربرد مهم دیگر آن عبارت است از مصرف پایین و بهینه انرژی. از آن‌جایی که این نوع چراغ تنها در مواقعی که افراد در محدوده آن حرکتی انجام دهند، روشن می‌شود، بیخودی روشن نمی‌ماند و انرژی الکتریکی را بیهوده مصرف نمی‌کند، بنابراین هزینه انرژی و میزان مصرف برق به‌شدت کاهش می‌یابد.
کلام آخر
در این مقاله چراغ سنسوردار معرفی کردیم و مزایای این نوع چراغ را به‌تفصیل مورد بررسی قرار دادیم. در قسمت ابتدایی، چیستی و نحوه کارکرد چراغ سنسوردار را شرح دادیم. سپس انواع مختلف چراغ‌های سنسوردار را به‌طور کامل معرفی کردیم و کاربردهای متنوع آن‌ها را در موارد مختلف بیان کردیم. در قسمت پایانی نیز چند مورد از مزیت‌های این نوع چراغ‌ها را شرح دادیم.
سؤالات متداول
آیا چراغ سنسوردار تنها در شب کار می‌کند؟
خیر، از بین این نوع چراغ‌ها، تنها آن‌هایی که دارای سنسور تایمر یا غروب آفتاب هستند، فقط در شب کار می‌کنند.
به چند مورد از معایب چراغ‌های سنسوردار اشاره کنید؟
فوتوترانزیستورها در برابر نوسانات، جهش‌ها و انرژی EM آسیب‌پذیر هستند و توان تحمل ولتاژ بیش از ۱۰۰۰ وات را ندارند. فوتودیودها شدیداً به دما حساس هستند و این موجب اختلال می‌شود. مقاومت در فوتورزیستورها متفاوت است و ماهیت ناهمواری دارد.
چگونه می‌توان یک چراغ سنسوردار را خاموش کرد؟
این فرایند نسبتاً آسان است. یک سوئیچ که روی فیکسچر باید «زمان مناسب» را نشان دهد، معمولاً مستقیماً زیر نور سنسور حرکتی تعبیه می‌شود. از طریق این سوئیچ می‌توان لامپ را فعال یا غیرفعال کرد.