聲控感應開關的原理是什麼?

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先看描述:一直很好奇這個樓梯口控制開關燈的裡面是什麼,想買個裝家裡,又不知道自己會不會裝,多少錢一個?感覺好厲害,除了能控制燈,它還有其他用途嗎?

先回答最後一點:聲控燈除了控制燈,還有其它用途嗎?答案是沒有——事實上,所有電燈開關都不應該有其它用途。因為它們的內部控制結構太簡單了,工藝也不好,設計也不好。所以只能適應燈這一類的小電流電路——至於有的人把牆壁機械開關用來控制插座的電源(比如單開五孔插座裡面的開關),實際上是有一定風險的。

好了,回到正題,現在剩下三個問題(原理、價格、接線),我依次來解答。

聲控感應開關的原理是什麼

這個問題非常非常難解釋,裡面涉及到各種電路、頻率、整流、材料等等。究竟有多難解釋呢——我一個大學同學的大學論文,寫的就是聲控開關(當然是改良版)。所以我一直在想一種能用三兩句話讓一個普通人聽明白的說法,下面我試一下。

聲控燈主要由三個部分構成:光控部分、聲控部分和控制器部分。

光控部分是一定要有的,所有聲控開關,實際上都是“聲光控”——單純的光控開關是有的,但是沒有單純的聲控開關(也可能是我孤陋寡聞了)。

可以把光控部分理解成一個光敏電阻——越亮,電阻的阻值就越大,所以燈就無法點亮;反之電阻越小,電路就可以導通。

聲控部分,可以把它理解成一個話筒——把聲音轉化成電信號,並在線路中進行傳輸。只不過KTV裡的話筒是把電信號傳輸到音箱上,讓音響還原成聲音。而這裡的話筒是利用電信號傳輸給控制器部分,讓控制器閉合。

控制器可以理解成一個延遲開關——接收到閉合信號後會立刻閉合,並在一定時間後自動斷開。

大概就是這個流程了,當然實際的聲控開關很複雜,我沒有提到的元器件有:可控硅、電感器、電容器、三極管等;沒有提到的功能有:諧振、整流、穩壓、降壓、耦合等。光看名字就知道,我解釋不清楚,你也聽不懂。

家用聲控開關介紹

家庭使用的話,不建議用聲控開關,開燈的時候太費勁,容易影響到家人休息。可以考慮一下人體感應開關——現在的一些高端樓盤,也都在使用這種開關。

人體感應開關的外觀與聲控開關類似,只不過聲控開關是在有聲音時接通;而人體感應開關是在附近(好像是3米)有人經過時接通——同樣都是延遲熄滅。

價格方面的差距很大——便宜的甚至在10元以內,貴的在150元左右。不過就和其它的開關插座一樣,不建議買太便宜的,很容易壞。家庭畢竟不是物業,沒有電工天天盯著修開關,一般聲控開關選擇50~100元的即可。

PS:人體感應開關、聲控開關、光控開關,這三種開關的價格差不多、功能差不多、接線方法也差不多。

聲控開關接線

聲控開關有兩種,一種是兩接線柱的,另一種是三接線柱的。

兩接線柱的聲控開關,接線方法和佈線方法與普通的機械開關相同,可以直接把牆上的機械開關拆下來,換成這種開關——一個接線柱接火線,另一個接線柱接燈線▼


三接線柱的開關需要同時把零線接到開關上——零線分兩支,一支接到燈上,一支接到開關上▼

二接線柱與三接線柱的區別在於負載功率不同——後者是前者的3~4倍。具體數值以開關參數為準——上圖的開關上也標註了額定功率,可以翻上去看看。白熾燈和LED燈、熒光燈的功率不同,白熾燈的功率要高一些——“額定功率”參數後面寫了兩個數值,較大的那個是白熾燈功率,較小的是LED燈和熒光燈的功率。


居躍在淵


聲控開關,本質是能通過聲音來控制電通斷的一種聲音傳感器,也就是能把聲能轉換成電能信號輸出的東西,裡邊核心的東西是一個拾音器,通過它來進行省電轉換,要理解整個原理,先從拾音器和麥克風(話筒)來說起,請關注:容濟點火器

麥克風是話筒,那是音譯出來的名詞而已,話筒的作用是把聲音收集到一起了,然後轉換成電能,它利用了一些電阻,電容,壓電材料,鋁帶,線圈或者半導體等東西來完成聲能向電能電信號的轉換,把聲音變成了一些電子波形(聲音本質也是一種機械波)。

比如這是一種電容測量方式的話筒,利用基板和振膜來組成一個電容的兩個極,基板是固定不動的,當有聲音傳遞過來,聲波會讓振膜振動,這樣電容的兩個極之間會產生了一定的距離變化,電容變化,會引起迴路上的電流變化,這樣通過一個取樣電阻,就能變送出微弱的電信號。

因為聲音經過空氣(或者其他介質)傳遞過程,會衰減,而且會受到一些其他聲音干擾,會失真,所以需要一個所謂的音頻放大過濾設備來把聲音話筒收集過來的聲音處理一下,讓它接近恢復到聲源(比如人說出的聲音)的聲音狀態。因此拾音器包含了話筒和音頻放大過濾設備,它可以理解成一款聲音收集轉換的放大器。

拾音器裡邊,會設計有不同的選頻網絡,這樣能挑選或者收集不同的聲音頻率,能有效過濾一些噪音,讓聲音信號更加接近原聲或者實現根據需要來保留的一些聲音。

上邊說到的聲音信號,轉換成電信號後,是一個連續的模擬量,而聲控開關,只需要輸出一個開關量,也就是隻要接受到的聲音大於一定的臨界值,就可以讓電路導通,小於臨界值,就可以讓電路斷開,所以可以利用運放等來做一個比較器,讓聲音大於某個值,輸出一個開關量給燈的電路做聯鎖就可以了,如果想隔離,可以外加光耦或者繼電器之類的器件來實現。簡單的聲控開關,裡邊就利用一個小彈片來感應到聲音,彈片直接控制繼電器,繼電器輸出觸點信號就能滿足連鎖互鎖電路要求了。

所謂負載一點的,可以調整靈敏度度的,裡邊包含了BM傳聲器,信號放大,整流電路,電子開關和延遲電路等,可以通過三極管和一些阻容電路來實現這些功能。

實際應用的控制樓梯燈的聲控開關,除了考慮聲音信號外,還要考慮到只能讓它工作在晚上,白天如果工作會造成浪費,所以另外加上了感光傳感器來連鎖,上圖中的S2是手動開關,可以通過人手來操控燈的開關。S1是一個光敏電阻組成的感光控制電路,同樣也要輸出一個開關信號,利用這個開關信號來和聲音開關信號串聯,這樣白天時候,光亮了,光敏電阻變大,是不會導通的,這樣燈不亮。晚上時候,光敏阻值變小,只要有聲音信號過來,會讓聲音開關閉合一段時間,燈保持亮一陣子。等到延遲時間到了,這個聲音開關會被切開,燈滅。



 


容濟點火器


任何開關不可能無緣無故的自動開關。前些年常用的拉線開關靠人拉蠅線給開關一個機械信號,實現開關功能。現在常用的按板開關,靠人手按動開關按扳給開關信號來實現開與關的功能。聲控開關是靠聲音給開關一個信號來控制電源的通斷。先把聲音信號(聲波)轉換成電信號。這個由電子原件集波器來完成。再通過三極管把微弱電信號放大。有了放大的信號源,再通過技術手段整流,光控,延時,直至最後實現作用於交流電的通斷的信號。


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