فتوسل چیست؟ و Photocell چگونه کار میکند؟

در این مقاله قصد داریم دربارهٔ فتوسل، یکی از تجهیزات حیاتی برای کنترل روشنایی و عملکرد تجهیزات الکترونیکی، صحبت کنیم و با کاربردهای آن آشنا شویم.

ابتدا، ما به شما فتوسل را معرفی می‌کنیم و سپس به بررسی قسمت‌های مختلف یک فتوسل استاندارد می‌پردازیم. سپس، به بررسی چگونگی کارکرد و کاربردهای متنوع فتوسل‌ها می‌پردازیم. در پایان، شما را با تنوع بالای انواع فتوسل‌ها آشنا می‌کنیم تا بفهمید چقدر این تجهیزات، علیرغم ظاهر ساده خود، می‌توانند پیچیده باشند. با مجله یاب چی همراه باشید و این مقاله را همراهی کنید.

فتوسل چیست؟

فتوسل (Photocell) یک نوع مقاومت نوری است که وابستگی به نور دارد. مقدار مقاومت فتوسل با تغییر در میزان نور دریافتی تغییر می‌کند. این ویژگی باعث شده است که به آن “مقاومت وابسته به نور” نیز بگویند.

عملکرد فتوسل به این صورت است که هنگام کاهش نور، مقاومت آن به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد، و در مقابل، با افزایش نور، مقاومت آن کاهش می‌یابد. از فتوسل در برخی کاربردها مانند کنترل خودکار روشنایی در چراغ‌های خیابانی، منازل، سلول‌های خورشیدی، سنسورهای تشخیص دود و لنزهای دوربین عکاسی استفاده می‌شود.

ساختار فتوسل (Photocell)

ساختار فتوسل به این صورت است که از یک جسم نیمه هادی با مقاومت بالا ساخته می‌شود و برای ساخت این سنسور نوری، معمولاً از موادی مانند سولفید کادمیم (Cadmium Sulphide) استفاده می‌شود. اجزای زیر جزئیاتی از اجزای سازنده فتوسل هستند:

۱. دو عدد الکترود: دو قطب موجود در فتوسل که از مواد هادی ساخته شده‌اند و برای انتقال جریان الکتریکی استفاده می‌شوند.
۲. تماس‌های جوش سرد: اتصالاتی که برای اتصال الکترودها به بخش‌های دیگر فتوسل استفاده می‌شوند. این تماس‌ها با استفاده از فرآیند جوشکاری با حرارت کم صورت می‌گیرند.
۳. مواد حساس به نور روی سطح خارجی: لایه‌هایی از مواد حساس به نور که بر روی سطح خارجی فتوسل قرار می‌گیرند. مواد مختلفی مانند سولفید کادمیم می‌توانند در این لایه‌ها استفاده شوند.
۴. سرامیک: بخشی از ساختار فتوسل که به عنوان پایه و پشتیبان برای قرار دادن اجزا و حفاظت از آنها عمل می‌کند.
۵. دو پایه خروجی: دو سرپیچ موجود در فتوسل که از طریق آنها اطلاعات جریان نور دریافت شده توسط فتوسل خروجی داده می‌شود.

کاربرد فتوسل چیست؟

فتوسل در بسیاری از صنایع و کاربردها استفاده می‌شود. مهم‌ترین کاربردهای فتوسل عبارتند از:

۱. کنترل روشنایی: فتوسل به عنوان یک سنسور نوری در کنترل خودکار روشنایی استفاده می‌شود. مثلاً در چراغ‌های خیابانی، لامپ‌های خانگی، تجهیزات روشنایی خودرو و سایر سیستم‌های روشنایی.

۲. خاموش و روشن شدن خودکار: فتوسل در سیستم‌های خاموش و روشن شدن خودکار مورد استفاده قرار می‌گیرد، مانند روشنایی خودکار در خودروها، سیستم‌های خاموش خودکار در خانه و دفاتر، و دیگر سیستم‌های مشابه.

۳. سلول‌های خورشیدی: فتوسل به عنوان قسمتی از سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود. در سلول‌های خورشیدی، فتوسل نور را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کند و انرژی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند.

۴. سنسورها و تجهیزات الکترونیکی: فتوسل در سنسورها و تجهیزات الکترونیکی به عنوان یک سنسور نوری استفاده می‌شود. مثلاً در سنسورهای تشخیص دود، سنسورهای حضور و دوربین‌های عکاسی.

۵. کاربردهای علمی: فتوسل در آزمایشگاه‌ها و تحقیقات علمی به منظور اندازه‌گیری نور و کنترل روشنایی استفاده می‌شود.

۶. صنعت الکترونیک و کنترل: فتوسل در صنعت الکترونیک برای کنترل و اندازه‌گیری روشنایی در سیستم‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود.

به طور کلی، فتوسل به عنوان یک سنسور نوری در انواع صنایع و کاربردها که نیاز به کنترل روشنایی، اندازه‌گیری نور یا سیستم‌های خاموش و روشن شدن خودکار دارند، استفاده می‌شود.

معرفی انواع فتوسل

فتوسل‌ها انواع مختلفی دارند که هر یک با توجه به مدل خود، کارایی‌ها و روش نصب متفاوتی دارند. در ادامه، با انواع فتوسل‌ها آشنا می‌شویم:

 فتوسل نوری

یکی از ساده‌ترین و رایج‌ترین نوع فتوسل‌ها فتوسل نوری است. این نوع فتوسل برای خاموش و روشن کردن لامپ به‌صورت خودکار و بر اساس میزان نور خورشید استفاده می‌شود. فتوسل نوری به گونه‌ای طراحی شده است که میزان نور خورشید را تشخیص می‌دهد و در صورت کاهش نور خورشید، سیگنال روشن کردن مدار روشنایی فرستاده و لامپ به‌صورت خودکار روشن می‌شود. برای راه‌اندازی فتوسل نوری، باید آن را در معرض تابش مستقیم نور خورشید نصب کرد به‌گونه‌ای که هیچ مانعی جلوی تابش نور خورشید به سنسور فتوسل نوری قرار نگیرد.

فتوسل نجومی

فتوسل نجومی یا ساعت نجومی، به‌طور متضاد با فتوسل نوری، نیازی به نور خورشید ندارد و با استفاده از یک میکروپروسسور داخلی، قادر است به‌صورت خودکار طلوع و غروب خورشید را تشخیص داده و سیستم روشنایی ساختمان را روشن یا خاموش کند. یکی از ویژگی‌های فتوسل نجومی این است که بدون سنسور چشم عمل می‌کند، بنابراین می‌توان آن را در هر نقطه‌ای، حتی در مکان‌های سرپوشیده و بی‌دسترسی به نور خورشید نصب کرد. به‌ازای این ویژگی، خطا در عملکرد فتوسل‌های نجومی بسیار کمتر است زیرا در صورت ابری بودن هوا، عملکرد آن تحت تأثیر قرار نمی‌گیرد.

فتوسل تایمردار

اگر می‌خواهید زمان روشن و خاموش شدن فتوسل را به‌صورت دلخواه خود تنظیم کنید، فتوسل تایمردار بهترین گزینه برای شما است. این نوع فتوسل دارای یک چشم جداگانه برای نصب در محیط بیرون است و شما می‌توانید آن را برای زمان موردنظر خود تنظیم کنید.

فتوسل چهارسیمه

فتوسل‌های معمولی سه سیمه هستند، اما در فتوسل‌های چهارسیمه یک رشته سیم خروجی اضافی وجود دارد که می‌توان آن را به یک مصرف‌کننده دیگر متصل کرد.

فتوسل ساعتی

فتوسل ساعتی علاوه بر وظیفه‌های دیگر فتوسل‌ها، قابلیت قطع و وصل کردن سیستم‌های الکترونیکی دیگر را نیز دارد و قابلیت برنامه‌ریزی برای دوره‌های زمانی مشخص روزانه، هفتگی، ماهانه و حتی در مدل‌های پیچیده تر تا چندین ماه را دارا است. به همین دلیل، فتوسل‌های ساعتی بیشتر در کارخانه‌ها و شرکت‌های بزرگ مورداستفاده قرار می‌گیرند.

فتوسل لیزری

فتوسل لیزری قابل استفاده برای روشن کردن منابع نوری مانند لامپ، فعال‌سازی آژیر خطر و یا کنترل ساعت هوشمند است. این نوع فتوسل با استفاده از نور لیزر عمل قطع و وصل را انجام می‌دهد. در صورت قطع شدن مسیر مشخص شده لیزر، فتوسل لیزری پیامی مشخص را به مصرف‌کننده ارسال می‌کند.

با توجه به حساسیت بسیار بالا و کاربردهای خاص فتوسل لیزری، این نوع فتوسل بیشتر در محیط‌هایی با حساسیت بالا مانند ساختمان‌های صنعتی و نظامی استفاده می‌شود.

آموزش نصب فتوسل

فتوسل یک وسیله الکترونیکی است که برای کارکردن نیاز به دو سیم فاز و نول جداگانه دارد. نصب فتوسل مشابه نصب یک کلید تک پل است، با این تفاوت که برای راه‌اندازی فتوسل نیاز به یک سیم نول جداگانه هم داریم.

در نصب و سیم‌کشی فتوسل، به طور کلی از سه سیم یا چهار سیم استفاده می‌شود. در فتوسل‌های چهار سیم، دو سیم هم رنگ و معمولاً سفید هستند که نول را نمایان می‌کنند و سیم دیگر به رنگ سیاه و سیم دیگری قرمز است. برای سیم‌کشی فتوسل، ابتدا باید آن را در مسیر سیم فاز لامپ قرار دهید تا به‌صورت مشابه یک کلید، جریان را قطع و وصل کند.

سیم سیاه باید به فاز و سیم قرمز به سر لامپ وصل شوند. همچنین، سیم نول را از یک طرف به فتوسل و از طرف دیگر به یک سر لامپ متصل کنید. این کار بسیار ساده است و تنها نیازمند دقت و نصب درست است.

پس از اتمام کار، باید عملکرد چراغ را بررسی کنید. برای این منظور، می‌توانید یک پارچه را بر روی آن بیندازید و ببینید آیا لامپ پس از ۳۰ ثانیه روشن می‌شود یا خیر. اگر لامپ درست بعد از این مدت روشن شد، نصب فتوسل به درستی انجام شده است. در غیر این صورت، باید مدار فتوسل و نحوه اتصال آن را مجدداً بررسی کنید.

نکات مهم در نصب فتوسل برای چند لامپ

گاهی اوقات، شما ممکن است بخواهید یک وسیله الکتریکی را که جریان مصرفی بسیار بالاتری نسبت به فتوسل دارد، روشن کنید. به عنوان مثال، شما ممکن است بخواهید با استفاده از یک فتوسل با ظرفیت کمتر، تعدادی نورافکن را روشن کنید که جریان خروجی آن‌ها بیشتر است. در این صورت، می‌توانید برای هر نورافکن، یک فتوسل جداگانه تهیه کنید، اما این کار می‌تواند هزینه‌ها را به طرز قابل توجهی افزایش دهد. راه دیگری که می‌توانید انتخاب کنید، نصب کنتاکتور در مدار فتوسل خود است. این کنتاکتور مشکل شما را به طور کلی حل خواهد کرد و جلوی سوختن فتوسل را خواهد گرفت.

اگر از توان فتوسل بیش از حد استفاده کنید، دو حالت اصلی وجود خواهد داشت. یا لامپ‌های شما به طور کلی روشن خواهند ماند و هیچگاه خاموش نمی‌شوند، یا به طور کلی روشن نخواهند شد. در این حالت، اگر تجربه تعویض رله سوخته را دارید، می‌توانید با هزینه کمتر این کار را انجام دهید.

نکته مهم دیگر این است که روشن نشدن لامپ‌های متصل به مدار فتوسل، همیشه به دلیل خرابی رله نیست و گاهاً مشکل ممکن است از برد فتوسل باشد. در این صورت، باید برد را تعویض کنید زیرا معمولاً قابلیت تعمیر ندارند.

قیمت فتوسل

قیمت فتوسل‌ها ممکن است متفاوت باشد و به عوامل مختلفی بستگی دارد. مهمترین عواملی که بر قیمت فتوسل تأثیر می‌گذارند عبارتند از:

۱. ظرفیت فتوسل: فتوسل‌ها با ظرفیت‌های مختلفی تولید می‌شوند. ظرفیت بالاتر فتوسل، قیمت آن را افزایش می‌دهد.

۲. برند: برندهای مختلفی در بازار فتوسل وجود دارند و هر برند قیمت خاص خود را دارد. برندهای معروف و معتبر معمولاً قیمت بالاتری دارند.

۳. کیفیت ساخت: فتوسل‌ها با کیفیت ساخت بالا، معمولاً قیمت بالاتری دارند. عواملی مانند استحکام، پایداری و عمر مفید فتوسل تأثیرگذار هستند.

۴. قابلیت‌ها و ویژگی‌های اضافی: برخی فتوسل‌ها قابلیت‌ها و ویژگی‌های اضافی مانند تنظیم حساسیت نور، قابلیت اتصال به سیستم هوشمند و طراحی زیبا را دارند که می‌تواند قیمت آن‌ها را افزایش دهد.

در نهایت، قیمت فتوسل‌ها ممکن است بین ۷۰ هزار تومان تا ۸۰۰ هزار تومان و حتی بیشتر متغیر باشد. برای دقیق‌تر بدانید که قیمت فتوسل مورد نظرتان چقدر است، بهتر است با فروشندگان محلی یا فروشگاه‌های مربوطه تماس بگیرید و قیمت‌ها را با هم مقایسه کنید.

بهترین مارک فتوسل

در بازار، برندهای مختلفی از فتوسل‌ها وجود دارند و بهترین برند فتوسل بستگی به نیازها و عوامل مختلفی دارد. در زیر، برخی از برندهای محبوب و با کیفیت فتوسل را معرفی می‌کنم:

۱. Philips: برند Philips یکی از برندهای معروف و مورد اعتماد در صنعت فتوسل است. آنها فتوسل‌های با کیفیت و عمر مفید بالا تولید می‌کنند.

۲. Osram: Osram نیز یک برند معروف و با اعتماد در بازار فتوسل است. فتوسل‌های Osram با کیفیت بالا و عملکرد عالی شناخته می‌شوند.

۳. GE Lighting: GE Lighting یکی دیگر از برندهای برجسته در زمینه فتوسل است. آنها فتوسل‌های با طول عمر طولانی و کارایی بالا تولید می‌کنند.

۴. Sylvania: برند Sylvania نیز برای فتوسل‌های با کیفیت و متنوع شناخته می‌شود. آنها مجموعه‌ای گسترده از فتوسل‌های روشنایی مختلف را ارائه می‌دهند.

۵. Cree: Cree یک شرکت برجسته در زمینه فناوری نور است و فتوسل‌هایی با روشنایی بالا و کیفیت عالی تولید می‌کند.

به هر حال، قبل از خرید فتوسل، بهتر است نیازها و مشخصات خاص خود را بررسی کنید و برندی را که برای شما مناسبتر است، انتخاب کنید. همچنین مطمئن شوید که محصول از منابع قابل اعتماد و از فروشندگان معتبر تهیه می‌شود.

بهترین محل نصب فتوسل

محل نصب فتوسل بستگی به نیازها و محیط استفاده شما دارد. در زیر، چندین مکان معمول برای نصب فتوسل را معرفی می‌کنم:

۱. سقف: نصب فتوسل در سقف یکی از محل‌های رایج برای استفاده در فضاهای داخلی است. فتوسل‌های سقفی می‌توانند به عنوان روشنایی اصلی یا روشنایی تکمیلی در اتاقها، اداره‌ها، رستوران‌ها و سایر فضاها استفاده شوند.

۲. دیوار: فتوسل‌های دیواری می‌توانند به عنوان نورپردازی، نورپردازی مسیر یا نورپردازی دکوراتیو در فضاهای داخلی و خارجی مورد استفاده قرار بگیرند. آنها می‌توانند به عنوان نورپردازی نمای ساختمان، نورپردازی حیاط و فضای باز و یا روشنایی محل‌های خاص مانند پیامبرانه‌ها و نیمکت‌ها استفاده شوند.

۳. کف: نصب فتوسل در کف یا زیر پاها به عنوان نورپردازی محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع نورپردازی می‌تواند به عنوان روشنایی داخلی یا خارجی در فضاهای تجاری، هتل‌ها، رستوران‌ها، مراکز خرید و سایر مکان‌های عمومی استفاده شود.

۴. مسیرها و پله‌ها: فتوسل‌های نصب شده در مسیرها و پله‌ها می‌توانند برای افزایش ایمنی و روشنایی در فضاهای عمومی و تجاری مورد استفاده قرار گیرند. آنها می‌توانند به عنوان نمایان سازی مسیرها، نورپردازی پله‌ها و یا روشنایی محل‌های خاصی مانند سالن‌ها و هال‌ها استفاده شوند.

در نهایت، انتخاب محل نصب فتوسل بستگی به نیازها، طراحی و مقصد استفاده شما دارد. مهم است که قبل از نصب فتوسل، نیازها و محیط خود را به دقت بررسی کنید و مکان مناسب را انتخاب کنید. همچنین، در صورت نیاز به نصب فتوسل در محیط‌های خارجی، مطمئن شوید که فتوسل‌های مورد استفاده شما دارای مقاومت لازم در برابر عوامل جوی مانند آب و گرد و غبار هستند.