Spis treści:
Das manuelle Ein- und Ausschalten der externen Beleuchtung ist umständlich und in manchen Situationen unmöglich. Damit die Straßenbeleuchtung ihre sicherheitstechnische und ergonomische Funktion ordnungsgemäß erfüllen kann, sollte sie nach dem tatsächlichen Lichtniveau (das stark von der Bewölkung und der Jahreszeit abhängt) und nicht nach den Angaben einer Uhr gesteuert werden.
Das Gleiche gilt zum Beispiel für die Beleuchtung des Gartens, der Garageneinfahrt oder des Parkplatzes – überall dort, wo das Licht von der Dämmerung bis zum Morgengrauen durchgehend eingeschaltet sein soll, ist ein Dämmerungssensor, auch Dämmerungsschalter genannt , die ideale Lösung.
Dämmerungssensor – Aufbau und Funktionsweise
Der Aufbau des Dämmerungsschalters basiert auf drei Grundkomponenten – dem eigentlichen Helligkeitssensor, dem Aktor zum Einschalten der Beleuchtung und der Steuerung, deren Aufgabe es ist, in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit über das Ein- und Ausschalten des Steuerausgangs zu “entscheiden”.
Die Rolle des Sensors wird fast immer von einem Fotowiderstand übernommen – sein sehr einfacher Anschluss (in der Regel in Form eines Spannungsteilers, bei dem das Fotoelement mit einem Festwiderstand mit einem entsprechend gewählten Wert in Reihe geschaltet wird), seine hohe Empfindlichkeit und seine geringen Kosten haben dazu geführt, dass die überwiegende Mehrheit der Fotowiderstandsanwendungen heute Dämmerungsschalter sind.
Das Steuerungssystem kann auf verschiedene Weisen aufgebaut werden – von einfachen analogen Komparatoren (basierend auf diskreten Transistoren oder einem integrierten Komparator) bis hin zu komplexeren Systemen mit einem Mikrocontroller und einem Analog-Digital-Wandler.
Ein elektromagnetisches Relais fungiert in der Regel als Aktor – Aufgrund des niedrigen Preises, des einfachen Funktionsprinzips und der Fähigkeit, auch große Lasten zu steuern, finden Relais nach wie vor ihren Platz in den allermeisten Geräten. Es gibt jedoch auch Geräte mit einem Transistor mittlerer oder hoher Leistung, der den Ausgang zur Versorgung der Beleuchtung schaltet – eine solche Lösung eignet sich jedoch nur für Gleichstromkreise, darunter vor allem LED-Beleuchtungsanwendungen.
Einstellung von Hysterese und Auslöseschwelle
Ein äußerst wichtiger Aspekt eines jeden Dämmerungssensors ist die Frage der Auslöseschwelle, d. h. die Intensität, bei der der Ausgang, der die Lampe(n) steuert, ein- oder ausgeschaltet wird. Aufgrund der sehr langsamen Änderungen der Umgebungshelligkeit bei Sonnenuntergang und Sonnenaufgang würde ein System mit einem einzigen Schwellenwert, oberhalb dessen das Licht ausgeschaltet (und unterhalb dessen es eingeschaltet) wird, nicht funktionieren – das charakteristische zufällige Flackern der Beleuchtung, das durch das “unsichere” Verhalten des Komparatorschaltkreises verursacht wird, würde sich bemerkbar machen. Daher ist es in jedem Dämmerungsschalter notwendig, eine Hysterese zu verwenden, d.h. ein bestimmtes Intervall zwischen der Einschaltschwelle und der Ausschaltschwelle des Ausgangs – dank dieser kleinen Differenz ist der Komparator immun gegen langsame Änderungen der Lichtintensität und trifft eine “eindeutige” Entscheidung über den Zustand des Ausgangs.
Natürlich hat jeder Fotowiderstand eine etwas andere Empfindlichkeit und die Bedürfnisse jeder Installation sind unterschiedlich, weshalb ein System zur Einstellung der Auslöseschwellen ein absolutes Muss für einen Dämmerungsschalter ist. (man spricht gewöhnlich von einem Schwellenwert, obwohl in Wirklichkeit beide verschoben werden, d. h. die Schwellenwerte für das Ein- und Ausschalten des Ausgangs, ohne jedoch die sogenannte Hystereseschleifenbreite zu verändern). Die gebräuchlichste Justierung ist ein Potentiometer, mit dem der Schwellenwert problemlos eingestellt werden kann, nachdem der Sensor am Zielort installiert wurde – denn nur dann weiß man, wie man den Dämmerungssensor so einstellt, dass er seine Aufgabe gut erfüllt.
Wie schließe ich einen Dämmerungssensor an?
Der Anschluss des Dämmerungssensors an das elektrische System bedarf einer gesonderten Betrachtung. In den meisten Fällen handelt es sich um Geräte, die für die Steuerung von netzbetriebener Beleuchtung, d. h. 230 V AC, ausgelegt sind. In solchen Fällen sind Lösungen mit drei Klemmen am häufigsten anzutreffen – eine Klemme (mit der Kennzeichnung L) wird mit dem Phasenleiter des Netzes verbunden, eine zweite (N) mit dem Nullleiter und die dritte wird für den Anschluss eines der von der Glühbirne ausgehenden Kabel verwendet.
Wichtig ist, dass bei den meisten, wenn nicht allen Dämmerungsschaltern die Stromversorgung der Glühbirne von der Phasenseite aus gesteuert wird, weshalb das zweite Kabel der Glühbirne (z. B. mit einer Klemmleiste) an den Nullleiter angeschlossen werden muss. Manchmal gibt es auch vierpolige Lösungen mit getrennten Kontaktpaaren für die Glühlampe und die Netzversorgung. Das letzte Element, das in den Dämmerungsschalter eingesteckt wird, ist das Fotoelement selbst. Es ist wichtig zu wissen, dass die Reihenfolge (Polarität) der Kabel keine Rolle spielt, da der Fotowiderstand ein unpolares Element ist, es sei denn, der Hersteller hat in der Bedienungsanleitung etwas anderes angegeben.
