Wat is het werkingsprincipe van een sensornachtlampje?

EEN sensor-nachtlampje werkt met behulp van een passieve infraroodsensor (PIR) om de door het menselijk lichaam uitgezonden infraroodstraling te detecteren . Wanneer een persoon zich binnen het detectiebereik van de sensor beweegt, activeert de verandering in de infraroodenergie het circuit van de sensor, dat de LED-lichtbron automatisch inschakelt. Wanneer er gedurende een vooraf ingestelde tijdsperiode geen beweging meer wordt gedetecteerd nadat de persoon is vertrokken, schakelt het regelcircuit de stroom naar de LED uit en gaat het licht uit. Het proces vereist geen handmatige schakelaars; het licht reageert volledig op de aan- of afwezigheid van lichaamswarmte in het detectiegebied.

De PIR-sensor: kerndetectiecomponent

De passieve infraroodsensor (PIR) is het meest kritische onderdeel van een sensornachtlampje. Het detecteert infraroodstraling - warmte-energie in het golflengtebereik van ongeveer 8–14 micrometer – wat precies overeenkomt met het thermische emissiespectrum van het menselijk lichaam bij normale lichaamstemperatuur (rond 37°C).

Hoe de PIR-sensor beweging detecteert

Het PIR-element zelf is een pyro-elektrisch kristal dat een kleine elektrische lading genereert wanneer het infraroodstraling absorbeert. De sensor is verdeeld in twee helften die in tegengestelde richtingen wijzen. In een stilstaande scène zonder beweging ontvangen beide helften hetzelfde infraroodniveau op de achtergrond en is de uitvoer gebalanceerd op nul. Wanneer een warm lichaam door het gezichtsveld van de sensor beweegt, ontvangt de ene helft van de sensor meer infrarood dan de andere. Deze onbalans genereert een differentieel elektrisch signaal dat door het circuit wordt versterkt en wordt geïnterpreteerd als een detectiegebeurtenis, waardoor het licht wordt geactiveerd.

De Fresnel-lens

Vóór het PIR-element bevindt zich een gesegmenteerde kunststof Fresnel-lens die het gezichtsveld van de sensor in meerdere detectiezones verdeelt. Terwijl een persoon beweegt, gaan ze snel achter elkaar deze zones in en uit, waardoor het afwisselende hoog-laag-infraroodsignaalpatroon ontstaat dat de sensor interpreteert als beweging. Zonder de Fresnel-lens zou het PIR-element slecht reageren op langzame bewegingen en een veel smallere detectiehoek hebben. Een typische Fresnel-lens geeft de sensor a detectiehoek van 90–120 graden en een bereik van 3-7 meter.

De lichtsensor: activering overdag voorkomen

De meeste sensor-nachtlampjes omvatten een fotoweerstand (LDR - lichtafhankelijke weerstand) naast de PIR-sensor. De LDR meet het omgevingslichtniveau: de elektrische weerstand daalt aanzienlijk bij fel licht en stijgt in het donker. Het stuurcircuit gebruikt deze weerstandswaarde om te bepalen of activering moet worden toegestaan:

• Bij daglicht of bij goed verlichte omstandigheden signaleert de lage weerstand van de LDR het regelcircuit om PIR-triggers te negeren - het licht blijft uit, zelfs als er beweging wordt gedetecteerd
• In het donker of bij weinig licht maakt de hoge weerstand van de LDR het PIR-circuit mogelijk; bewegingsdetectie zorgt er nu voor dat het licht wordt ingeschakeld

Deze daglichtblokkeringsfunctie voorkomt dat het licht overdag onnodig inschakelt, waardoor batterij- of netstroom wordt bespaard en de levensduur van de LED-bron wordt verlengd.

Het regelcircuit en de tijdvertraging

Het regelcircuit coördineert de signalen van de PIR-sensor en de LDR om de LED-uitvoer te beheren. Wanneer de PIR beweging detecteert in donkere omstandigheden, schakelt het circuit de LED in en start een afteltimer. De timer is doorgaans instelbaar 10 seconden tot 3 minuten — en wordt gereset telkens wanneer er extra beweging wordt gedetecteerd. Wanneer het aftellen is voltooid zonder een nieuwe trigger, schakelt het circuit de LED uit.

Dit ontwerp met vertraging zorgt ervoor dat het licht lang genoeg aan blijft om nuttig te zijn (iemand die door een gang loopt, heeft het licht niet nodig om uit te schakelen zodra hij de sensor passeert) zonder het licht voor onbepaalde tijd aan te laten als de ruimte leeg is.

De LED-lichtbron: waarom deze ideaal is voor deze toepassing

Sensor-nachtlampen gebruiken vrijwel uitsluitend LED-kralen als lichtbron, en dit is niet alleen een kostengedreven keuze; LED's hebben specifieke technische eigenschappen die ze perfect geschikt maken voor on-demand schakeltoepassingen:

• Directe volledige output: LED's bereiken hun volledige helderheid in microseconden zonder opwarmperiode - essentieel voor een lamp die een ruimte moet verlichten op het moment dat iemand deze betreedt
• Onbeperkte schakelcycli: LED's worden niet beïnvloed door frequente aan-uitcycli die de gloeidraad van een gloeilamp of de elektrode van een fluorescentiebuis snel zouden vernietigen
• Laag stroomverbruik: een LED-sensor-nachtlampje verbruikt doorgaans slechts 0,5–3 W, waardoor het product geschikt is voor versies op batterijen en het energieverbruik van het elektriciteitsnet wordt geminimaliseerd
• Lange levensduur: Met een geschatte levensduur van 25.000–50.000 uur gaat de LED-component langer mee dan de levensduur van het product bij normale gebruikspatronen van nachtlampjes met sensoren

Samenvatting van de onderdelen van het sensornachtlampje

Waar sensornachtverlichting het meest effectief is

De automatische on-demand werking van sensornachtlampen maakt ze bij uitstek geschikt voor locaties waar verlichting slechts af en toe nodig is en waar het bedienen van een handmatige schakelaar lastig of onpraktisch is:

• Slaapkamergangen: verlichting wordt geactiveerd wanneer iemand 's nachts opstaat zonder in het donker een schakelaar te hoeven zoeken en indrukken
• Trappen: vermindert het valrisico tijdens nachtelijke bewegingen door automatische verlichting van treden en leuningen te bieden wanneer iemand nadert
• Badkamers: zachte automatische verlichting tijdens nachtelijke bezoeken zonder de visuele schok van felle plafondlampen
• Kinderkamers: biedt navigatieverlichting voor jonge kinderen zonder hun slaap te verstoren met omschakeling op volledige helderheid
• Kasten en opbergruimtes: binnenverlichting die alleen wordt geactiveerd als de deur wordt geopend en iemand naar binnen reikt