فتوسل چیست و چگونه کار می‌کند؟ آموزش کامل نقشه سیم‌بندی، تنظیم لوکس و عیب‌یابی

اگر از ما بپرسید که ماهیت فتوسل چیست؟ پاسخ این است که فتوسل یک کلید خودکار حساس به نور است که با بهره‌گیری از یک مقاومت وابسته به نور (LDR) کار می‌کند؛ به گونه‌ای که با تغییر شدت نور محیط، مقاومت اهمی سنسور تغییر کرده و مدار الکترونیکی رله را برای روشن یا خاموش کردن سیستم روشنایی تحریک می‌کند.

حتما تا به حال به نور تیر چراغ برق دقت کرده‌اید که هنگام غروب آفتاب روشن و در صبح خاموش می‌شود، آیا می‌دانید سنسور فتوسل چیست و چگونه به صورت خودکار باعث این عملکرد می‌شود؟

در تحلیل مشخصات فنی فتوسل باید گفت که این قطعه یک مقاومت وابسته به نور (LDR) است. در طول روز با تابش نور مستقیم خورشید، مقاومت اهمی آن به شدت افت کرده (به حدود چند صد اهم می‌رسد) و مانع از تحریک بیس مدار فرمان می‌شود. اما در تاریکی شب با کاهش نور، مقاومت اهمی سنسور به چندین مگااهم افزایش یافته و باعث سوییچ ترانزیستور، وصل رله داخلی و روشن شدن چراغ‌های معابر می‌شود.

اگر می‌خواهید با طریقه نصب فتوسل و کاربردهای مختلف آن آشنا شوید توصیه می‌شود در دوره برق ساختمان شرکت کرده و یا انتهای مطلب.

تعریف فتوسل چیست؟

فتوسل (LDR یاLight Dependent Resistor) یک مقاومت است و از آنجایی که به نور حساس است، متناسب با نوری که به آن می‌تابد عمل می کند. معمول‌ترین ماده‌ای که در این سنسور نوری به کار برده می‌شود کادمیوم سولفید (cadmium sulphide) است. نکته جالب در مورد فتوسل این است که هنگام استفاده از آن باید سطح بیرونی‌اش که نسبت به نور واکنش نشان می‌دهد، تمیز باشد تا به درستی نور به آن تابیده شود. در غیر این صورت اگر سطح خارجی فتوسل پوشیده از گرد و خاک باشد، نور کمی به آن می‌رسد و مقاومتش زیاد می‌شود.

اگر در مورد چگونگی تابش نور اطلاعی داشته باشید، می‌دانید که نور از جنس تابش‌های الکترومغناطیسی به حساب می‌آید. حال اگر مقدارهای متفاوتی از این نور به سطح فتوسل بتابد، باعث تغییر در مقاومت آن می‌شود. از فتوسل معمولی گرفته تا بهترین مارک فتوسل همگی این عملکرد را دارند.

می‌توان فتوسل را به چشم انسان تعبیر کرد که همواره نسبت به تابش نور حساس است، بنابراین برای ساخت یک فتوسل کافی است که سطح بیرونی ماده‌ای که به نور حساس است را بپوشانید.

از جمله مکان‌هایی که فتوسل همراه با یک تقویت‌کننده در آن کاربرد زیادی دارد، مراکز برق است. این قطعه استفاده بی‌شماری در مشاغل حوزه برق و الکترونیک دارد.

نصب فتوسل چگونه است؟

فتوسل‌ها در دو نوع سه سیم و چهارسیم وجود دارند و نحوه نصب هر یک از این فتوسل‌ها با یکدیگر متفاوت است.

نحوه نصب فتوسل چهار سیم:

در فتوسل‌هایی که از نوع چهار سیم هستند، اصولا دو رنگ سیم شبیه به هم که سفید هستند وجود دارد. علاوه بر آن دو رنگ دیگر سیم به رنگ سیاه و قرمز نیز در این فتوسل‌ها وجود دارد. سیم سیاه به صورت مستقیم به سیم فاز متصل می‌شود. در حالی که سیم قرمز به یک سر لامپ متصل می‌شود. از طرف دیگر سیم نولی که به فتوسل متصل است را نیز از سمت دیگر به لامپ وصل می‌کنیم.

بیشترین کاربرد فتوسل در خیابان‌ها و اماکن عمومی است، البته بعضی از افراد برای حیاط خانه‌ها و باغ‌های خود هم از این مدارهای خودکار روشنایی استفاده می‌کنند. 

طریقه نصب فتوسل سه سیمه:

این فتوسل همان‌طور که از اسمش پیداست از سه سیم ساخته شده که رنگ آنها مشکی، قرمز و سفید است.

• سیم مشکی برای متصل شدن به فاز ورودی مدار مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• سیم قرمز خروجی فاز دستگاه فتوسل بوده و به مدار متصل می‌شود.
• سیم سفید برای اتصال به نول مورد استفاده می شود.

برای نصب و نگهداری فتوسل به بهترین شکل ممکن این چند شرط باید رعایت شود:

• محل نصب فتوسل باید جایی باشد که در شب به آن نوری تابیده نشود
• قبل از اینکه فتوسل‌ را نصب کنید جریانی که روی آن نوشته شده است را به دقت بخوانید. 
• هنگام وصل بودن فتوسل جریان الکتریکی 220 ولت برق شهر در آن وجود دارد، بنابراین به هیچ عنوان به صفحه الکترونیکی داخل آن دست نزنید.

انواع فتوسل

در برق ساختمان چند نوع مختلف فتوسل وجود دارد، در ادامه مطلب هفت نوع مختلف آن را همراه با کاربردهایشان شرح داده‌ایم.

فتوسل نوری یا معمولی:

عملکرد فتوسل نوری معمولی کاملاً خودکار بوده و بدون نیاز به دخالت کاربر، با تاریک شدن هوا در شب روشنایی‌ها را وصل (ON) و با طلوع آفتاب در صبح آن‌ها را قطع (OFF) می‌کند.

فتوسل نجومی:

فتوسل نجومی برخلاف فتوسل‌های نوری معمولی، هیچ سنسور چشمی یا مقاومتی ندارد و وابسته به دریافت نور محیط نیست. این تجهیز مجهز به یک میکروکنترلر و حافظه تقویم داخلی است که با دریافت مختصات جغرافیایی (طول و عرض جغرافیایی محل نصب)، ساعت دقیق طلوع و غروب خورشید را با محاسبات ریاضی تعیین کرده و چراغ‌ها را فرمان می‌دهد. به همین دلیل نصب آن داخل تابلو برق کاملاً بدون نقص انجام شده و برخلاف مدل‌های نوری، به دلیل گرد و غبار، دوده یا سایه دچار خطای عملکرد نمی‌شود.

فتوسل تایمردار:

این فتوسل را می‌توان بدون توجه به مقداری نوری که در فضا وجود دارد، کاملا متناسب با نیازهای شخصی، با دست تنظیم کرد.

فتوسل ساعتی:

این فتوسل علاوه بر بررسی روشن و خاموش شدن سیستم‌های روشنایی، برای کنترل جریان الکتریکی هر وسیله‌ای که باید روشن و خاموش شود مثلا در کارخانه‌ها، شرکت‌ها و مراکز بزرگ استفاده می‌شود. این نوع فتوسل‌ها را می‌توان برای دوره‌‎های مختلف زیر به کار برد:

• یک روزه
• یک هفته
• یک ماهه

فتوسل لیزری:

همان‌طور که از اسمش پیداست یک منبع نور لیزری دارد، این با تابش روی یه نقطه خاص از دستگاه، دستور مشخصی را صادر می‎کند. این فتوسل در صنعت های مختلف، دستگاه‌هایی که نیاز به دقت بالایی دارند، تجهیزات نظامی و ... کاربرد زیادی دارد.

فتوسل چهارسیمه:

دارا بودن یک خروجی بیشتر برای دستگاه‌های امنیتی و ...، تنها فرقی است که این فتوسل با فتوسل نوری دارد.

فتوسل معکوس:

فتوسل معکوس برعکس مدل معمولی عمل می‌کند؛ یعنی دارای کنتاکت بازشونده در شب است که روشنایی یا مدار را در طول روز وصل (ON) و در تاریکی شب قطع (OFF) نگه می‌دارد. این نوع تجهیز برای مکان‌هایی کاربرد دارد که بار مصرفی باید منحصراً در روز فعال بماند، مانند تهویه و روشنایی مکمل سالن‌های مرغداری صنعتی، مزارع گلخانه‌ای و دستگاه‌های صنعتی خاص.

با توجه به اینکه فتوسل در انواع مختلفی موجود است، قیمت فتوسل هم متناسب با کاربردهای متنوع آن متفاوت است. شما می توانید متناسب با نیازتان بهترین مارک فتوسل را خریداری کنید.

جدول مقایسه تخصصی انواع فتوسل و کاربردها

برای آشنایی با دیاگرام قطعات داخلی، شماتیک رله و مدار فرمان ترانزیستوری، راهنمای تخصصی تحلیل مدار الکتریکی فتوسل را نیز مطالعه نمایید.

برای آشنایی با دیاگرام قطعات داخلی، شماتیک رله و مدار فرمان ترانزیستوری، راهنمای تخصصی تحلیل مدار الکتریکی فتوسل را نیز مطالعه نمایید.

برای آشنایی با دیاگرام قطعات داخلی، شماتیک رله و مدار فرمان ترانزیستوری، راهنمای تخصصی تحلیل مدار الکتریکی فتوسل را نیز مطالعه نمایید.

پتانسیومتر فتوسل یک مقاومت متغیر است که وظیفه کالیبراسیون و تنظیم دقیق آستانه حساسیت نوری (Lux Threshold) دستگاه را بر عهده دارد.

با چرخاندن کلاهک پلاستیکی فتوسل، پیچ تنظیم پتانسیومتر نمایان می‌شود. با چرخاندن این پیچ توسط فازمتر در جهت عقربه‌های ساعت (علامت +)، حساسیت به نور افزایش یافته و در هوای روشن‌تر چراغ‌ها را روشن می‌کند؛ و با چرخاندن در جهت خلاف عقربه‌های ساعت (علامت -)، حساسیت کاهش یافته و تنها در تاریکی مطلق چراغ‌ها روشن می‌شوند. همچنین در سیستم‌های روشنایی با لامپ‌های پرقدرت یا پروژکتورهای متعدد LED، به دلیل وجود جریان هجومی شدید (Inrush Current)، حتماً باید از یک کنتاکتور کمکی در خروجی فتوسل استفاده شود تا پلاتین رله فتوسل دچار خال‌زدگی و جوش خوردن نشود.

با چرخاندن کلاهک پلاستیکی فتوسل، پیچ تنظیم پتانسیومتر نمایان می‌شود. با چرخاندن این پیچ توسط فازمتر در جهت عقربه‌های ساعت (علامت +)، حساسیت به نور افزایش یافته و در هوای روشن‌تر چراغ‌ها را روشن می‌کند؛ و با چرخاندن در جهت خلاف عقربه‌های ساعت (علامت -)، حساسیت کاهش یافته و تنها در تاریکی مطلق چراغ‌ها روشن می‌شوند. همچنین در سیستم‌های روشنایی با لامپ‌های پرقدرت یا پروژکتورهای متعدد LED، به دلیل وجود جریان هجومی شدید (Inrush Current)، حتماً باید از یک کنتاکتور کمکی در خروجی فتوسل استفاده شود تا پلاتین رله فتوسل دچار خال‌زدگی و جوش خوردن نشود.

با چرخاندن کلاهک پلاستیکی فتوسل، پیچ تنظیم پتانسیومتر نمایان می‌شود. با چرخاندن این پیچ توسط فازمتر در جهت عقربه‌های ساعت (علامت +)، حساسیت به نور افزایش یافته و در هوای روشن‌تر چراغ‌ها را روشن می‌کند؛ و با چرخاندن در جهت خلاف عقربه‌های ساعت (علامت -)، حساسیت کاهش یافته و تنها در تاریکی مطلق چراغ‌ها روشن می‌شوند. همچنین در سیستم‌های روشنایی با لامپ‌های پرقدرت یا پروژکتورهای متعدد LED، به دلیل وجود جریان هجومی شدید (Inrush Current)، حتماً باید از یک کنتاکتور کمکی در خروجی فتوسل استفاده شود تا پلاتین رله فتوسل دچار خال‌زدگی و جوش خوردن نشود.

نکته: بهتر است زمانی که یک فتوسل جدید خریداری کردید به اجزای آن دست نزنید، زیرا عملکرد آن زمان ساخت توسط کارخانه بررسی شده است.

در پایان بر اساس مطالبی که شرح دادیم می‌توان گفت؛ تنظیم فتوسل این گونه است که با توجه به شدت و ضعف نورهای تابیده شده به آن، دچار افزایش یا کاهش مقاومت می‌شود. این کم و زیاد مقاومت باعث خاموش یا روشن شدن لامپ‌ها به صورت اتوماتیک خواهد شد. با توجه به تغییرات ایجاد شده در سبک زندگی مردم، تمایل به استفاده از وسایل و تجهیزات مدرن روزانه در حال افزایش است. استفاده کردن از فتوسل یکی از این موارد مهم برای آسایش و امنیت افراد است که با صرف هزینه‌ای مطلوب می‌توان از آن در جاهای متفاوت استفاده کرد، البته  قیمت فتوسل با توجه به عملکردی که از آن انتظار داریم کاملا متفاوت است