专利名称：教室照度智能监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型是光控技术中一种实现教室内照度自动监测和控制的装置，特别涉及到教室内电灯各自实现自动开关、使照度控制在用眼卫生要求范围内的教室照度智能监控器。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种根据照度要求光控电灯的教室照度智能监控器，解决现有双向可控硅光控电灯技术应用于多灯的教室环境中，因光线相互影响造成对光控的严重干扰，克服电灯瞬时亮、瞬时灭，无法使用的缺点，达到根据设定的照度自动开关电灯的目的，使双向可控硅光控电灯技术在教室照度光控中得到应用。
背景技术：
目前，双向可控硅光控电灯的电路主要元件有双向可控硅、固定电阻、可变电阻、固定电容、双向触发二极管、光敏电阻。在双向可控硅三个电极中，控制极与双向触发二极管一端连接，另一极与电灯接线及固定电阻的一端连接，第三极与固定电容、光敏电阻、220V电源接线的一端连接；可变电阻一端与双向触发二极管及固定电容的另一端连接；可变电阻的另一端与光敏电阻及固定电阻的另一端连接；电灯接线的另一端与220V电源接线的另一端连接。该电路主要应用于照度受自然光影响的路灯等场所，而要应用于照度既受自然光影响，又受周围灯光影响的教室时，灯光对光控会产生严重干扰，造成瞬时亮、瞬时灭，使电灯无法使用，更无法根据设定的照度自动开关电灯，以上缺点直接制约了双向可控硅光控电灯技术的应用范围。
技术方案在不透明的塑料盒内，设有可安装电子元件的电路板，板上布排着双向可控硅、双向触发二极管、监测照度的二只光敏电阻、控制电灯及光敏电阻工作状态的继电器、固定电容、固定电阻、可变电阻、电源变压器、四只整流管、电解电容及220V电源接线处、电灯接线处。元件间的连接双向可控硅的三个电极中，控制极与双向触发二极管的一端连接，另一极与变压器输入线圈及固定电阻一端连接，第三极与二只光敏电阻、固定电容、电灯接线、220V电源接线的一端连接；双向触发二极管及固定电容的另一端与可变电阻的一端连接；固定电阻及可变电阻、光敏电阻、电灯接线、220V电源接线及变压器输入线圈的另一端分别与继电器的触点连接；四只整流管接成整流桥，桥输入端与变压器输出端连接，桥输出端与电解电容、继电器线圈并联连接。
电灯未亮时，亮阻较小的光敏电阻与电路接通，亮阻较大的光敏电阻与电路断开。当被监控点照度大于设定的照度下限时，双向可控硅不导通，电灯继续关闭；当被监控点照度小于设定的照度下限时，双向可控硅导通，电灯亮，此时亮阻较小的光敏电阻与电路断开，亮阻较大的光敏电阻与电路接通。电灯亮后，当被监控点照度上升至设定的照度上限时，双向可控硅不导通，电灯灭，电路回复至初始状态。为了便于调试，光敏电阻受光面正对处设有档光片，调节受光量。由于电路中平行设置了二只参数不等、受光量可调的光敏电阻分别监测电灯开与关的照度，消除了灯光对光控的干扰，并能按设定的照度开关电灯，把照度控制在用眼卫生要求范围内。
本实用新型有益效果是1、室内自然光照低于用眼卫生要求时及时开灯。2、室内自然光照已满足用眼卫生要求时，及时关灯。3、消除了灯光对双向可控硅光控教室电灯所产生的干扰，并能根据设定的照度自动开关电灯。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电路原理及实施例电路图。
图2是本实用新型实施例的电路板示意图。
图3是本实用新型实施例的外观示意图。
图4是本实用新型盒面上的档光片示意图。
图中RG1、RG2.光敏电阻，VS.双向可控硅，2CS.双向触发二极管，R*.固定电阻、R3.可变电阻、C1.固定电容、C2.电解电容，B.电源变压器，D1-D4.四只整流二极管。图1中J是继电器线圈，图2中JQX是继电器，无标记引出线1、2、3是继电器一组触点，无标记引出线4、5是继电器另一组触点，触点1与2闭合，1与3断开，4与5断开。图1中符号～220V及图2中带标记引出线1、2是220V交流电源接线处，图1中符号及图2中带标记引出线3、4是被控电灯接线处。
具体实施方式
附图1中，在双向可控硅的三个电极中，控制极与双向触发二极管(2CS)的一端连接，另一极与电源变压器(B)输入线圈及固定电阻(R*)一端连接，第三极与光敏电阻(RG1)、(RG2)、固定电容(C1)、电灯接线、220V电源接线的一端连接；双向触发二极管(2CS)及固定电容(C1)的另一端与可变电阻(R3)的一端连接；固定电阻(R*)及可变电阻(R3)、光敏电阻(RG1)、(RG2)、电灯接线、220V电源接线及变压器(B)输入线圈的另一端分别与继电器的触点(1)、(2)、(3)、(4)、(5)连接；四只整流管(D1-D4)接成整流桥，桥输入端与变压器输出端连接，桥输出端与电解电容(C2)、继电器线圈(J)并联连接。
本实用新型未接入220V交流电源时，RG1与电路连接，RG2与电路断开。接入220V交流电源后，此时有下列二种情况1、当被监控点照度少于100lx时，RG1的内阻大，二端电压高，C1充电，当C1两端的电压达到2CS的转折电压时，2CS导通，VS获得触发电流也导通，继电器触点4、5吸合，接通电灯电路，电灯亮，同时，继电器中触点1、2分开，1、3闭合，此时，RG1与电路断开，RG2与电路接通。2、当被监控点照度大于100lx时，RG1的内阻小，C1两端电压小于2CS的转折电压，故VS无触发电流，处于关闭状态，电灯不亮。所以RG1决定了初始状态时是打开电灯工作，还是继续关闭电灯的作用。
电灯亮时，RG2与电路接通，RG1与电路断开。当外界自然光在监控点产生照度150lx加上室内灯光产生的照度总和时，VS不导通，电灯灭，设定值中外界自然光在室内产生的照度大于100lx的主要目的是防止RG2与RG1相互干扰，发生频闪现象。调节R3可改变电灯开始亮时所需的照度。
二只光敏电阻(RG1)、(RG2)是亮阻与暗阻不同的光敏电阻，RG2的亮阻比RG1大。RG2的要求是照度在大于外界光照对被监控点产生150lx照度加上室内其他电灯和自身电灯产生的照度总和时，VS不导通，电灯灭；而照度小于以上值时，继续维持VS导通状态，电灯亮。RG1的要求是当被监控点照度小于100lx时使VS导通，电灯亮；当被监控点照度大于100lx时使VS不导通，电灯不亮。为了便于调试，RG1、RG2受光面正对面盒子上分别有一个直径8mm的圆形洞孔，圆形洞孔上有一圆形可转动调节进光量强弱的档光片(附图4)。
元件选用要根据电灯功率大小来确定，本实施例中选用的元件VS为600V、3A，B为5W-10W，继电器为JQX-13F，R*为1/2W、150K金属膜电阻，R3为47K半可调电阻器，C1为0.1uf、160V无极电容，C2为1000uf、50v电解电容，D1-D4为1N4001整流二极管，RG1选用亮阻较RG2小，暗阻较RG2大，受光照射变化敏感度较好的光敏电阻，RG2选用MG45-32。
附图2中，板上焊接着以下元件光敏电阻(RG1)、(RG2)，双向可控硅(VS)，双向触发二极管(2CS)，固定电阻(R*)、可变电阻(R3)，固定电容(C1)、电解电容(C2)、电源变压器(B)，四只整流二极管(D1-D4)，继电器(JQX)。图中符号或代号表示元件的排列位置，带小圆圈的实线条框表示元件间的焊连接条。
附图3中，1.安装电路板的长方形不透明塑料盒；2.安装档光片的位置，其中有转轴A；3.塑料盒表面8mm圆孔，圆孔正对光敏电阻。
附图4中，4.直径25mm圆形且带多个直径不等圆孔的档光片。5.档光片上直径不等(2-8mm)的圆孔。
本实用新型具有以下特点1、安装方便，不需改动原来照明线路，只要把电灯的二个接线头和电源的二个线头分别连接到监控器上即成。2、结构简单，组装元件少，生产成本低。3、工作性能稳定、可靠。4、适用于各种光源。
本实用新型的安装1、安装位置一般选择在与监测桌面相对的天棚顶电源接线盒的旁边；2、RG2受光面应相对窗户；3、拆开教室内原来的电灯接线分别与监控器的对应接线处连接。
本实用新型的调试方法在教室中选择照度相对较小的桌面上放一个照度计，拉动窗帘布，使进入教室的光照变小，当桌面上的照度达到100lx时，转动调节RG1受光面光强度的档光片，调节至刚好使电路开始工作，电灯发光；拉开窗帘布，使进入教室的光照增大，当桌面上的照度达到150lx时，开启教室全部电灯，转动调节RG2受光面光强度的档光片，调节至刚好使电路停止工作，电灯熄灭，调整完毕，把档光片位置固定。
本实用新型使用1、教室内的照度建筑设计时应满足用眼卫生要求。
2、晚上熄灯时关闭原教室开关，早自习时打开开关(每天一开一关)，如增加自动定时电源开关，就可省去早晚开关灯的人工操作。
权利要求1.一种根据照度要求光控电灯的教室照度智能监控器，在不透明塑料盒内的电路板上，双向可控硅的三个电极中，控制极与双向触发二极管的一端焊连接，另一极与变压器输入线圈及固定电阻一端焊连接，第三极与光敏电阻(RG1)、固定电容、电灯接线、220V电源接线的一端焊连接，双向触发二极管及固定电容的另一端与可变电阻的一端焊连接，固定电阻及可变电阻的另一端与光敏电阻(RG1)的另一端焊连接，电灯接线的另一端与继电器的触点(4)焊连接，220V电源接线及变压器输入线圈的另一端与继电器的触点(5)焊连接，四只整流管接成整流桥，桥输入端与变压器输出端焊连接，桥输出端与电解电容、继电器线圈并联焊连接，其特征是双向可控硅的第三极、光敏电阻(RG1)、固定电容、电灯接线、220V电源接线的焊接端与光敏电阻(RG2)一端焊连接，光敏电阻(RG2)的另一端与继电器触点(3)焊连接，固定电阻及可变电阻与光敏电阻(RG1)之间通过继电器触点(1)、(2)电连接。
2.根据权利要求1所述的教室照度智能监控器，其特征是塑料盒表面与光敏电阻正相对处有进光孔，进光孔处设有可转动的圆形档光片，档光片上有大小不等的圆形透光孔，转动档光片时，盒面进光孔的面积随着改变。
专利摘要一种能根据照度要求光控电灯的教室照度智能监控器。在塑料盒内的电路板上，双向可控硅的三个电极中，控制极与双向触发二极管的一端焊接，另一极与变压器输入线圈及固定电阻一端焊接，第三极与二只光敏电阻、固定电容、电灯接线、220V电源接线的一端焊接；双向触发二极管及固定电容的另一端与可变电阻的一端焊接；固定电阻及可变电阻、光敏电阻RG
文档编号H05B37/02GK2691208SQ200320100770
公开日2005年4月6日 申请日期2003年10月1日 优先权日2003年10月1日
发明者金浩心 申请人:金浩心