Qual é a função de um relé fotoelétrico?

O relé fotoelétrico é um componente eletromecânico amplamente utilizado na automação industrial e residencial, sendo responsável pela conversão de feixes de luz em sinal elétrico. Como resultado, os equipamentos realizam várias tarefas de forma totalmente automática. Vamos saber como isso funciona?

O que é um relé fotoelétrico? 

O relé fotoelétrico é um equipamento eletrônico utilizado para monitorar e ajustar a iluminação de ambientes, controlando os equipamentos responsáveis por essa atividade, dentre outras tarefas de automação.

Na iluminação de ambientes, o relé detecta a presença ou ausência de luz, atuando como uma espécie de sensor. Em seguida, ele aciona o dispositivo que liga ou desliga a luz, conforme a necessidade do lugar.

É comum que o relé fotoelétrico seja confundido com o relé fotoeletrônico. No entanto, apesar de ambos serem acionados a partir de feixes de luz, a forma com que eles fazem isso é diferente.

• O relé fotoelétrico utiliza fototransistor ou fotodiodo para transformar a luz em eletricidade e, dessa forma, acionar a chave mecânica do equipamento;
• Já o relé fotoeletrônico usa semicondutores para realizar essa tarefa, o que garante mais precisão e eficiência à atividade.

Outro termo usado popularmente para identificar o relé fotoelétrico é o fotocélula, uma definição considerada errônea. Isso porque o relé fotocélula captura energia solar para transformá-la em eletricidade, o que não ocorre com o relé fotoelétrico.

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Normas técnicas aplicadas ao relé fotoelétrico

A aplicação do relé fotoelétrico está condicionada a algumas regras importantes, como a norma técnica NBR 5123/98, que define critérios de utilização do aparelho.

Basicamente, a norma estabelece que as características do relé fotoelétrico sejam adequadas às necessidades da aplicação. Isso significa que a tensão nominal deve coincidir com o que a máquina precisa e o relé deve ter total controle sobre a corrente nominal máxima.

Além disso, a sensibilidade, o tempo de resposta e os tipos de saída do relé devem ser especificados pelo fabricante para que o consumidor tenha total ciência do que está adquirindo.

Também é responsabilidade do fabricante a definição da vida útil do relé fotoelétrico. A informação deve estar exposta em sua embalagem, sempre fazendo uma relação entre a durabilidade do aparelho e a necessidade do equipamento que vai utilizá-lo. 

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Para que serve um relé fotoelétrico? 

O relé fotoelétrico é semelhante a um sensor e, para melhor compreensão, podemos visualizá-lo como um interruptor automático, que aciona equipamentos e possibilita que eles exerçam suas funções da forma como foram programados.

É por esta razão que o relé fotoelétrico é comumente aplicado em postes de iluminação pública, cujo acionamento é feito automaticamente, à medida que a luz do sol vai se dissipando.

Nesse caso em específico, o relé monitora a intensidade da luz e, ao perceber que está anoitecendo, ele aciona uma chave mecânica e faz com que as lâmpadas do poste se acendam.

Tipos de relé fotoelétrico 

Existem vários modelos diferentes de relé fotoelétrico e cada um deles possui características e aplicações distintas, embora tenham a mesma base de funcionamento.

Conheça os diferentes tipos de relé fotoelétrico:

Relé fotoelétrico de reflexão

Esse tipo de relé fotoelétrico consegue perceber a presença de objetos em um ambiente.

Relé fotoelétrico de barreira

Esse modelo identifica a presença de pessoas em um espaço físico e, para isso, cria uma barreira com feixes de luz. Quando alguém ou um objeto ultrapassa esse obstáculo, o sistema é ativado.

Relé fotoelétrico de retroreflexão

Esse relé atua de forma semelhante ao relé de reflexão, com a diferença de que, neste caso, o feixe de luz é jogado sobre outra superfície reflexiva. O objetivo também é perceber a presença ou ausência de objetos.

Relé fotoelétrico de detecção de cores

Assim como o nome sugere, esse tipo de relé foi desenvolvido para perceber a presença ou ausência de cores em ambientes e objetos. Para isso, ele lança um feixe de luz colorido sobre a superfície em análise.

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Relé fotoelétrico de detecção de contraste

Esse tipo de relé consegue identificar objetos com contrastes diferentes, que se destacam do fundo onde está localizado.

Os relés fotoelétricos também podem ser divididos em:

Temporizadores

O relé fotoelétrico temporizador aciona o equipamento de iluminação em intervalos de tempo específicos, mantendo-o ligado durante todo aquele período. É o modelo ideal para locais que precisam de luz constante.

De presença

Funciona como um sensor que, ao detectar a presença ou movimento de pessoas em um local, ativa a máquina interligada. É muito usado na iluminação de corredores e áreas externas.

Compactos

Esse modelo de relé fotoelétrico se destaca pelo tamanho. Por ser reduzido, ele pode ser fixado em qualquer dispositivo, preservando a discrição e o desempenho.

Redondos

Versão mais tradicional do relé fotoelétrico, facilmente encontrado em instalações residenciais e prediais. O formato arredondado permite a fácil adaptação do dispositivo em diversos equipamentos.

Como funciona um relé fotoelétrico?

O princípio de operação é baseado em um componente chamado fotorresistor (ou LDR), o coração do relé fotoelétrico.

1. Detecção de luz: durante o dia, a luz solar incide sobre o fotoresistor, mantendo sua resistência baixa. O circuito de controle interno entende que há luz suficiente, e o contato do relé permanece aberto (luzes desligadas);
2. Transição para escuridão: à medida que o sol se põe, a intensidade luminosa diminui. A resistência do fotoresistor começa a aumentar significativamente;
3. Acionamento: quando a resistência atinge um valor predefinido (correspondente a um nível de iluminância específico, geralmente ajustável), o circuito interno do relé é energizado e o contato do relé é fechado. A corrente passa, e as lâmpadas são ligadas;
4. Histerese e anti-oscilação: um bom relé fotoelétrico possui um mecanismo de histerese, que é um atraso intencional no desligamento/acionamento. Isso evita que luzes artificiais ou raios momentâneos causem o “pisca-pisca” (oscilação indesejada), garantindo a confiança e a vida útil do relé e da carga.

Leia também: O que é e para que serve um relé de segurança?

Ao escolher um componente é necessário analisar as seguintes especificações técnicas para garantir que a peça seja a mais adequada para a sua aplicação:

Tensão de operação

Refere-se à tensão nominal na qual o relé deve ser instalado. A Alkane oferece modelos compatíveis com as redes padrão, como o relé fotoelétrico 220V ou bivolt, que simplifica o estoque e a aplicação.

Corrente de carga

É a capacidade máxima de corrente que os contatos do relé podem suportar sem danos. É fundamental que esta capacidade seja maior que a corrente total da carga a ser controlada. Para o modelo de relé fotoelétrico 1000W em 127V, a corrente é de aproximadamente 7,8A; em 220V, de 4,5A. Em caso de cargas indutivas (reatores), a corrente de pico pode ser muito maior, exigindo um relé com capacidade superior.

Sensibilidade

É o nível de iluminância (medido em lux) que provoca o acionamento ou desligamento do relé. Modelos de qualidade permitem um ajuste fino dessa sensibilidade para se adaptar a diferentes ambientes (ruas muito escuras ou áreas com muita luz refletida).

Tempo de resposta (histerese)

Conforme mencionado, este é o atraso intencional para evitar o acionamento por luzes passageiras. Um tempo de resposta (ou tempo de atraso) adequado aumenta a confiabilidade do sistema.

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Temperatura

A faixa de temperatura operacional é vital, especialmente em instalações externas no Brasil, que podem variar de climas quentes a frios. Um relé de qualidade deve ter uma carcaça resistente a UV e ser projetado para operar em ambientes extremos.

Tipo de saída

A saída do relé pode ser de 2 ou 3 fios.

O relé fotoelétrico com 3 fios é o mais comum e robusto, possui fase, neutro e retorno (para a carga). É ideal para a maioria das instalações, garantindo maior segurança e capacidade de carga.

Já o relé com 2 fios funciona em série com a carga, utilizando uma pequena corrente de fuga para energizar seu circuito interno. Embora mais simples, pode ser incompatível com lâmpadas de baixa potência (LEDs) se essa corrente de fuga for alta, podendo causar o “efeito flickering”.

Vida útil

A longevidade do componente é uma métrica de custo-benefício. Relés de marcas parceiras da Alkane, como Finder e Schmersal, são projetados para ciclos de acionamento elevados, traduzindo-se em menos manutenção e maior tranquilidade para o cliente final.

Aplicações práticas do relé fotoelétrico

O relé fotoelétrico vai muito além da iluminação pública. Sua capacidade de automatizar o acionamento com base na luz natural o torna um componente chave em projetos de infraestrutura, segurança e eficiência energética.

Como instalar um relé fotoelétrico?

A instalação de um relé fotoelétrico é um procedimento relativamente simples, mas que exige atenção às normas de segurança e ao diagrama elétrico. Para este guia, consideramos o modelo mais comum, o relé com 3 fios.

ATENÇÃO: A instalação deve ser realizada por um profissional qualificado.

1. Desligue a energia elétrica do ambiente

Esta é a etapa mais importante para garantir a segurança. Desligue o disjuntor geral do circuito em que o relé será instalado e use um multímetro ou testador de voltagem para confirmar a ausência de tensão.

2. Identifique os fios que serão manipulados

No modelo de base relé fotoelétrico de 3 pinos e no relé fotoelétrico 3 fios, você encontrará as seguintes cores:

• Preto (ou vermelho): corresponde à fase de alimentação (L);
• Branco: corresponde ao neutro (N) ou à outra fase (no caso de 220V fase-fase);
• Vermelho (ou laranja): corresponde ao retorno (R), que será conectado à carga (lâmpadas).

3. Faça a conexão dos fios de alimentação

Conecte os fios do ponto de alimentação principal (rede elétrica) à base relé fotoelétrico:

• Conecte a fase da rede ao fio preto da base;
• Conecte o neutro da rede ao fio branco da base.

Se estiver instalando um relé fotoelétrico 220V (fase-fase), o fio branco será conectado à segunda fase.

4. Faça a conexão dos fios da carga elétrica

Conecte o fio vermelho da base (o retorno) ao ponto de alimentação das lâmpadas (a carga). Já o outro ponto das lâmpadas deve ser conectado ao neutro da rede (ou à segunda fase, em 220V fase-fase).

O circuito relé fotoelétrico estará completo: a fase alimenta o relé, o neutro/fase fecha o circuito interno, e o retorno comanda a lâmpada.

5. Faça a fixação correta

Fixe a base relé fotoelétrico em um local estratégico que receba luz natural de forma desimpedida. Além disso, o encaixe deve ser firme, garantindo a vedação contra intempéries.

6. Teste o circuito

Religue o disjuntor. O relé deve permanecer desligado durante o dia. Para testar o acionamento, você pode cobrir o sensor do relé com fita isolante ou um pano escuro para simular a noite. A luz deve acender após o tempo de resposta (histerese).

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Manutenção do relé fotoelétrico

Como qualquer componente eletrônico exposto ao tempo, o relé fotoelétrico requer uma manutenção mínima para garantir sua longevidade e desempenho, e se concentra em alguns pontos principais.

A limpeza periódica do sensor (a fotocélula), que pode acumular poeira, sujeira ou detritos, sendo que uma limpeza suave na lente garante que a detecção de luz não seja comprometida e mantenha a precisão da sensibilidade.

A verificação de conexões, pois o calor e a umidade podem afetar as conexões elétricas ao longo do tempo, e uma inspeção visual nas conexões da base relé fotoelétrico pode prevenir mau contato e superaquecimento.

Além da proteção contra surtos, que envolve Instalar DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos) nas instalações críticas, como as oferecidas pela Alkane, protegendo o relé fotoelétrico e a carga contra descargas atmosféricas e picos de tensão, que são a principal causa de falha prematura em eletrônicos. 

A Alkane se posiciona como seu parceiro estratégico, oferecendo não apenas os melhores produtos (relés de circuito impresso, industriais, de interface) mas também o suporte necessário para executar a manutenção e as substituições com agilidade e confiança.

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Para o seu projeto, seja ele uma simples instalação de relé fotoelétrico 220V em uma residência ou um complexo sistema de automação em uma fábrica, a escolha de um componente de qualidade faz toda a diferença na eficiência e no custo-benefício a longo prazo.

Com mais de 25 anos de experiência e um compromisso inabalável com a ética e o atendimento personalizado, a Alkane oferece um portfólio completo de relés e soluções de controle de marcas como Finder e Schmersal, reconhecidas mundialmente pela confiabilidade e inovação.

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Categorias: Indústria , Automação residencial