Interruttore luce sensoriale: a cosa serve, tipi, marcatura, scelta e collegamento

Il progresso tecnologico non si ferma e con il tempo coinvolge tutti gli ambiti della vita umana. Anche l'arredamento della casa non è stato un'eccezione. Ad esempio, l'interruttore della luce sensoriale, apparso di recente, ha già conquistato un posto degno nella vita quotidiana.

Il dispositivo non solo aumenta il livello di comfort, ma prolunga anche la durata degli apparecchi di illuminazione, oltre a essere un elemento di design elegante.

Cerchiamo insieme di capire i principi di funzionamento e le caratteristiche costruttive di questi dispositivi. Su quali aspetti focalizzarsi nella scelta e come installare correttamente un interruttore sensoriale.

Caratteristiche costruttive e principio di funzionamento

L'aspetto del modello classico di un dispositivo elettronico di commutazione è praticamente identico a un pannello sensoriale e consiste in uno schermo di materiale elettrocromico lucido (vetro cristallino) con segni applicati. Sono disponibili in un'ampia varietà di design, colori e configurazioni.

Indipendentemente dalle caratteristiche esterne e dal numero di carichi collegati, costruttivamente un dispositivo sensoriale è costituito dalle seguenti parti principali:

1. Controller o unità di controllo. Dietro lo schermo decorativo frontale si trova la superficie attiva dell'elemento sensibile, che reagisce a vari stimoli. A seconda del tipo di interruttore sensoriale, gli stimoli possono essere: contatto dell'oggetto interessato, in alcuni modelli l'avvicinamento, un battito di mani, un comando vocale.
2. Convertitore a semiconduttore. Nel blocco precedente viene generato un segnale che in questa sezione viene convertito in un segnale elettrico di potenza sufficiente per l'attivazione.
3. Parte di commutazione. Tramite il commutatore vengono eseguite le azioni principali nel circuito elettrico: apertura, chiusura o regolazione graduale del carico applicato alla lampada.

In base alla struttura del prodotto elettronico, il suo principio di funzionamento è evidente: toccando leggermente il pannello con le dita, viene generato un segnale che viene convertito e provoca l'attivazione del relè.

Le funzioni aggiuntive integrate nell'interruttore touch universale sono spesso utilizzate per allestire un sistema di casa intelligente: controllo del funzionamento degli apparecchi di riscaldamento, apertura/chiusura delle tapparelle e altre.

Caratteristiche distintive del dispositivo sensoriale

Questo dispositivo elettronico appartiene a una generazione di apparecchi ad alta tecnologia, il cui scopo principale è il controllo dell'illuminazione. Il suo principio di funzionamento si basa sulla regolazione della corrente tramite un microchip, mentre negli interruttori tradizionali vengono utilizzati contatti scorrevoli di tipo standard.

Grazie a questa scheda, viene esclusa la formazione di cortocircuiti. Ciò significa che la durata operativa delle lampade e dell'interruttore stesso aumenta notevolmente.

Le versioni domestiche degli interruttori elettronici vengono utilizzate in reti con tensione di 220 V. Vengono impiegate per collegare applique, controllare e regolare l'illuminazione decorativa o principale.

La massima comodità nel controllo dei dispositivi di illuminazione è il principale vantaggio di un interruttore touch (elettronico).

Si differenzia da quello normale per la presenza di un sensore speciale, che ha dato origine al nome di questa tipologia. Il sensore, collocato nella struttura, rileva il calore irradiato dalle mani, reagisce al tocco o a un segnale acustico.

I meccanismi touch si possono incontrare quasi ovunque nella vita quotidiana. Questo sensore moderno consente di controllare varie azioni.

Poiché da solo l'elemento sensore non è in grado di produrre segnali sufficienti per avviare direttamente la regolazione dell'illuminazione, nel dispositivo vengono utilizzati amplificatori. Tali conduttori sono transistor o altri elementi alternativi.

Per la disposizione degli amplificatori si utilizza un metodo di posizionamento a cascata:

1. Il primo posto nel circuito, subito dopo il sensore, è occupato da un transistor ad alta sensibilità e bassa potenza.
2. Il successivo nel circuito oscillante è un meccanismo simile, ma con una sensibilità inferiore e una potenza sufficiente per trasferire un carico elevato all'elemento.

Abbastanza spesso negli interruttori elettronici viene utilizzato l'isolamento galvanico del circuito di controllo, dove il segnale di comando viene inviato tramite radiazione ottica — un optoaccoppiatore. In questo modo si realizza la separazione della parte fragile del meccanismo, cioè i sensori, dalla parte di potenza.

È anche possibile l'uso della gamma radio, dove l'invio dei comandi avviene tramite i protocolli over-the-air della rete wireless utilizzata, ad esempio Bluetooth o Wi-Fi.

Il sensore ha una corrente di solo pochi milliampere, insufficiente anche per trasmettere il segnale alla base del transistor. Pertanto, per inviare un comando, nell'interruttore touch vengono utilizzati amplificatori.

L'alimentazione degli elementi attivi dell'interruttore elettronico può avvenire tramite batterie o rete elettrica. Tuttavia, per la seconda opzione, sarà necessario eseguire alcune operazioni per raddrizzare la tensione di rete e poi ridurla al livello richiesto.

L'esempio più semplice è il diodo Zener a semiconduttore. In rari casi si può trovare un alimentatore switching completo integrato.

Tipi di prodotti elettronici di commutazione

Sebbene gli interruttori touch siano divisi in sei tipi principali, in ambito domestico se ne usano solo tre, ovvero: capacitivi, ottici e ad alta frequenza. Esaminiamoli più in dettaglio.

Dispositivi capacitivi: lusso o necessità?

Il tipo capacitivo funge da sensore di illuminazione ed è in grado di rilevare la presenza di un oggetto a una distanza prestabilita. Il dispositivo viene montato al posto dei normali interruttori della luce, ma per il suo funzionamento non è necessario premere un meccanismo a pulsante/leva.

Il principio di funzionamento si basa sul seguente algoritmo: quando la mano si avvicina alla zona sensibile dello schermo tattile, generalmente a 40-50 mm, il dispositivo esegue il comando impartito – regola l'illuminazione, accendendola o spegnendola. Alcune versioni richiedono un leggero tocco sul pannello attivo dell'interruttore.

L'azienda cinese Suntruth Electrical è uno dei pochi operatori di mercato specializzati nella produzione di interruttori touch da installare al posto di quelli ordinari

Per alcuni, questa funzionalità potrebbe essere considerata un lusso, ma molti consumatori, soprattutto le donne, apprezzano il valore di tale meccanismo.

Ad esempio, se durante la preparazione dei cibi in cucina è necessario accendere un'illuminazione supplementare, un leggero movimento della mano, indipendentemente dal fatto che sia bagnata o sporca, consente di controllare facilmente l'interruttore elettronico.

I principali rappresentanti degli accessori elettrotecnici capacitivi per il controllo dell'illuminazione sono prodotti dalle aziende: Jung, Berker, Livolo e Steinel. Nonostante la popolarità, molti sviluppatori hanno abbandonato questo tipo di prodotti e hanno reindirizzato la produzione verso dispositivi installabili separatamente.

Comfort e risparmio degli interruttori ottici

L'interruttore dotato di sensore a infrarossi rileva esclusivamente le radiazioni termiche nell'infrarosso emesse dal corpo in movimento. Il suo nome alternativo è sensore di movimento o di presenza.

I modelli ottici con pirodetettore sono progettati per l'azione della radiazione infrarossa con lunghezza d'onda non superiore a 9 μm. I dispositivi della serie Delta reflex di Siemens sono universali. Possono essere installati sia sul soffitto che sulla parete e persino all'esterno.

Il funzionamento di questo dispositivo si basa su un elemento piroelettrico sensibile. Il sistema ottico reindirizza i raggi termici verso un ricevitore a semiconduttore, circondato da una lente di accumulo in plastica.

Quest'ultimo elemento è suddiviso in segmenti. Di conseguenza, l'area davanti al rilevatore IR viene suddivisa in zone sensibili e non sensibili disposte in sequenza, e quindi in settori visibili e ciechi.

Il principio di funzionamento del dispositivo è il seguente: non appena un oggetto termico in movimento entra nella zona controllata dalla lente, nel pirodetettore viene generato un impulso di tensione. Tramite un amplificatore questo segnale viene aumentato e un commutatore accende le lampade.

Nella scelta del regolatore intelligente dell'illuminazione, è opportuno prestare attenzione alla sua parte tecnica. Uno degli elementi importanti è il meccanismo che consente di ritardare il tempo di spegnimento dell'illuminazione. La durata della fase di ritardo dello spegnimento può essere impostata su alcuni secondi o minuti.

La funzione timer è necessaria per risolvere il problema dello spostamento di una persona nella zona cieca del sensore, quando il piro-ricevitore non percepisce la radiazione IR e dà il comando di spegnimento.

Se l'interruttore viene utilizzato in modalità sensore di movimento, si sceglie un breve tempo di ritardo dello spegnimento; se in modalità presenza, il periodo sarà più lungo.

Per bloccare il funzionamento dell'interruttore a infrarossi durante il periodo di illuminazione naturale diurna, quasi tutti i modelli sono dotati di un fotosensore regolabile, che viene impostato in una delle posizioni: attivazione al crepuscolo o al buio completo.

Inoltre, i produttori hanno escluso la possibilità di reazione dei dispositivi sensori a piccoli oggetti, come gli animali domestici: la gamma di modelli è ampliata con dispositivi IR dotati di un controller elettronico aggiuntivo per l'intensità della radiazione termica, che risponde solo al movimento di un soggetto di peso superiore a 20 kg.

Non meno interessante è la variante con struttura complessa, rappresentata dai sensori di movimento B.E.G. Tali dispositivi prevedono un canale di controllo acustico. Riproducendo determinati segnali sonori – battito di mani, comando vocale, ecc., si accende l'impianto di illuminazione.

Per maggiori informazioni su come scegliere e installare un sensore di movimento, leggere oltre.

Gli interruttori a infrarossi sono i più adatti per l'uso domestico, grazie a un elemento sensibile direzionale montato su un giunto a cerniera, con una, due o tre fasi libere. Ciò consente di regolare l'altezza e l'inclinazione desiderate delle lenti.

Di recente, l'azienda Siemens ha presentato la nuova serie di interruttori a sensore ottico Delta Reflex. Sono dispositivi universali, installabili in qualsiasi area dell'ambiente, anche all'esterno, con grado di protezione IP 55 contro gli agenti esterni.

I modelli più tecnologici sono dotati di un telecomando con cui è possibile programmare varie funzioni, ad esempio la regolazione del timer di spegnimento ritardato o la simulazione di presenza in un determinato periodo.

Comodità e praticità indispositivi ad alta frequenza

Gli interruttori a sensore ad alta frequenza sono rappresentati da sensori di tipo attivo (di luminosità) e volumetrici. Dal punto di vista costruttivo, questi dispositivi sono abbastanza simili alla variante precedente, ma il principio di funzionamento è sostanzialmente diverso.

Il funzionamento del rilevatore si basa sull'utilizzo di fotodiodi. Quando i fotoni colpiscono l'area fotosensibile, il dispositivo spegne l'illuminazione. Inoltre, nel suo corpo è presente un meccanismo di regolazione speciale con cui si imposta il livello di illuminazione desiderato.

Questi meccanismi intelligenti vengono utilizzati principalmente per l'illuminazione delle facciate. Al tramonto accendono le luci nell'area, all'alba le spengono.

Nonostante l'elevato grado di protezione, i rilevatori di luminosità possono funzionare in modo errato in caso di accumulo di neve – pensando che sia calato il crepuscolo, il dispositivo spegne l'illuminazione, quindi è necessario rimuovere costantemente la neve.

Tra i modelli più popolari ci sono i sensori delle aziende tedesche Steinel e Osram. Sono disponibili sia prodotti da installare al posto della vecchia lampadina, sia dispositivi separati.

L'installazione viene effettuata interrompendo il circuito elettrico che alimenta gli apparecchi di illuminazione. Il dispositivo ha un alto grado di protezione, non inferiore a IP 44.

Il principio di funzionamento del sensore volumetrico si basa sull'emissione di deboli impulsi ad alta frequenza che si riflettono su vari oggetti di arredamento, decorazione, pavimento e pareti.

Dopo aver creato una mappa completa della stanza nel campo delle microonde riflesse, il dispositivo di regolazione della luce la ispeziona a intervalli regolari. Se nell'area appare un nuovo oggetto, viene generato un comando e la luce si accende; se non cambia nulla, il dispositivo rimane spento.

Il sensore a microonde è costituito da elementi simili a quelli di tutti gli altri tipi di interruttori sensori. Anche esternamente questi dispositivi sono simili, tuttavia qui non sono previste lenti e l'elemento sensibile è coperto da un cappuccio di plastica.

Il principale produttore di questi apparecchi è sempre la stessa azienda Steinel. Vengono prodotti come interruttori da installare al posto di quelli standard oppure, per i modelli più costosi, sotto forma di lampade da tavolo.

Marcatura e dettagli di collegamento

Analizzeremo la marcatura prendendo come esempio l'interruttore elettronico modello VL C701R dell'azienda Livolo. La modifica del dispositivo è indicata da lettere latine C6, C7, ecc. Poi c'è un numero a due cifre che indica il numero di gruppi di lampade collegabili: 01, 02 e 03.

Decodifica della marcatura del modello VL C701R: VL – abbreviazione del nome del produttore; C7 – serie; 01 – una linea controllata; R – radiocomando a distanza

Le ultime lettere indicano le funzionalità aggiuntive dell'interruttore sensore:

• R – radiocomando;
• D – meccanismo dimmer che consente di regolare gradualmente l'intensità luminosa;
• S – funzione di interruttore deviatore;
• T – timer di spegnimento.

Lo schema di collegamento dell'interruttore touch è simile a quello per il dispositivo standard a un tasto o per il regolatore di luce.

Basta guardare lo schema e diventa evidente che per collegare l'interruttore sensore non è necessaria una posa aggiuntiva di conduttori o fili. Nell'esempio del VL C701R si vede che l'installazione viene effettuata al posto di un normale dimmer.

Secondo lo schema sopra indicato, il cavo di colore rosso proveniente dal quadro elettrico viene collegato al morsetto L (In).

Successivamente, la fase commutata, in figura di colore arancione, viene collegata al morsetto L1 (Load). Questo cavo viene poi diretto a uno o più gruppi di lampade.

Tutti i parametri configurabili dell'interruttore e del telecomando verranno conservati anche in assenza di alimentazione e con batterie scariche, il che è un aspetto importante.

I conduttori di neutro (N) vengono raggruppati in un unico nodo mediante morsettiere. Allo stesso modo vengono sistemati anche i conduttori di protezione (PE).

Per quanto possibile, è preferibile utilizzare scatole da incasso con una profondità sufficiente per sistemare adeguatamente sia l'interruttore che tutti i cavi.

Dopo aver sistemato accuratamente i conduttori nella nicchia della scatola da incasso, si procede al fissaggio della base dell'interruttore e del suo pannello in vetro applicato.

Scelta del modello ottimale

L'indicatore determinante principale per il corretto funzionamento di un dispositivo di commutazione sensibile è la caratteristica della rete elettrica. La tensione standard di 220 V non è adatta a tutti i modelli. Esistono varianti con scostamenti del 20-30%.

Pertanto, nella scelta è opportuno prestare attenzione ai valori di soglia della tensione indicati nelle caratteristiche del dispositivo. In caso di scostamenti significativi, sarà necessario installare un ulteriore stabilizzatore per compensare le fluttuazioni.

Affinché l'acquisto di un interruttore elettronico soddisfi tutte le aspettative e il dispositivo aumenti significativamente il comfort nella stanza, nella scelta è opportuno considerare le funzionalità necessarie di cui deve essere dotato l'apparecchio.

Per determinare il modello adatto di dispositivo sensibile, è necessario considerare le funzionalità prioritarie la cui presenza è indispensabile:

1. Numero di gruppi di lampadine collegabili al regolatore: possono essere uno, due o tre.
2. Intensità. Alcuni dispositivi sono ulteriormente dotati di dimmer, tramite il quale viene modificata l'intensità di corrente fornita alle lampadine.
3. Temporizzatore integrato. Nei modelli passanti viene installato un timer di spegnimento automatico che si attiva dopo un tempo prestabilito. Questi dispositivi sono utilizzati principalmente per corridoi e pianerottoli.
4. Metodo di controllo. Qui tutto dipende esclusivamente dalle preferenze dell'acquirente. Esistono dispositivi controllati a distanza, al tocco, con la voce, ecc.

Dopo aver stabilito l'insieme di funzioni necessarie, è opportuno scegliere uno dei produttori presenti. La categoria di prezzo dei dispositivi non è economica, quindi, acquistando un prodotto di basso costo, si potrebbe imbattersi in un'imitazione di scarsa qualità.

Il marchio belga Basalte è orientato a prodotti di classe premium. Il modello Deseo – è l'incarnazione della multifunzionalità e del design raffinato. Quasi tutti i prodotti sono dotati di illuminazione a LED.

Nell'azienda belga Basalte vengono prodotti dispositivi di controllo sensibili di alta qualità. Negli sviluppi ci si orienta verso i consumatori con le esigenze più elevate.

I modelli di fascia alta si distinguono non solo per il design originale, ma anche per una delle categorie di prezzo più elevate. Tuttavia, il costo è ampiamente compensato dalla facilità d'uso, dalla presenza di varie funzioni e dalla regolazione semplice.

Nonostante molti acquirenti siano prevenuti nei confronti dei prodotti cinesi, l'azienda Livolo è riuscita a dimostrare la qualità dei suoi prodotti.

Tra i rappresentanti cinesi, viene segnalata l'azienda Livolo. I principali vantaggi degli interruttori touch di questo marchio sono il costo accessibile dei prodotti e le soluzioni di design originali per l'arredamento della casa, in grado di sottolineare l'individualità.

Tuttavia, l'assortimento non si limita a modelli tecnicamente semplici. Vale anche la pena notare il costante ampliamento della gamma.

Consigliamo anche di leggere il nostro altro articolo, in cui abbiamo spiegato in dettaglio come assemblare un interruttore touch da soli.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Se ha deciso di trasformare la sua casa in una casa intelligente, vale la pena seguire i consigli per la scelta dei modelli elettronici. A questo proposito, nel servizio:

Dopo aver scelto il modello e le funzioni necessarie, è importante capire come effettuare il collegamento:

Nonostante la fascia di prezzo elevata, i dispositivi di commutazione touch sono dotati di funzionalità così potenti da essere più che sufficienti per l'allestimento di un sistema di casa intelligente. Dopo aver scelto e acquistato il modello adatto alle proprie esigenze, è possibile effettuare il collegamento da sé.

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