Датчик дождя принцип работы: все что надо знать водителю — журнал За рулем

Датчики дождя и света. Принцип работы и мифы

Датчики дождя и света. Принцип работы и мифы

Датчик дождя.

Так как же этот прибор чувствует дождевые капли, если расположен в салоне? Секрет прост — датчик дождя реагирует на свет, а не на влагу. В нем есть светодиод, испускающий невидимый нам инфракрасный свет, и фотодатчик.

Инфракрасный свет попадает на стекло и, частично отражаясь от него, возвращается на датчик — фотоэлемент. Бортовой компьютер определяет, какое количество света вернулось. Когда лобовое стекло мокрое, свет практически не отражается от поверхности стекла. Когда же стекло сухое, на фотоэлемент возвращается много света. Определив, что стекло влажное, датчик включает стеклоочистители. Некоторые модели датчиков способны достаточно точно определять количество влаги и соответственно регулировать скорость «дворников» и подачу омывающей жидкости. 

 

 

Датчик света. 

Теперь посмотрим как работает датчик света. Для распознавания конкретных внешних условий, таких как езда по аллее деревьев или проезд через тоннель, предусмотрены две зоны измерения освещенности сенсорикой света. Глобальная зона оценивает непосредственную освещенность у автомобиля, а передняя зона оценивает условия освещения участка дороги перед автомобилем.

В зависимости от степени покрытия лобового стекла водой дотчик выполняет следующие функции:

– автоматическое включение и выключение стеклоочистителя в семи скоростных режимах
– включение фар во время дождя

 

Мифы о датчике дождя

Миф №1 «На лобовое стекло с датчиком дождя нельзя клеить полосу тонировки».
Можно: в этом случае в тонировочной пленке вырезается отверстие под датчик.

Миф №2 уже развеян: датчик дождя активируется не от удара капель по стеклу или вибрации и иных механических воздействий. Принцип его работы основан на действии фотоэлементов. Если бы датчик реагировал на удары по стеклу, стеклоочистители усердно стирали бы со стёкол насекомых, пыль и камушки.

Миф №3: «Датчик дождя не работает зимой». Датчик дождя реагирует на капли воды, но не снег, поэтому зимой он хуже справляется со своими обязанностями. Впрочем, падающий снег сразу растает и превратится в воду, если в автомобиле есть обогрев стекла. В этом случае датчик дождя будет функционировать нормально.

Миф №4: «Датчик дождя ночью не работает». Как мы писали ранее, работа датчика дождя основана на отражении инфракрасных лучей, излучаемых светодиодом, от поверхности стекла. Дневной свет или его отсутствие никак не влияет на работу прибора.

Миф №5: «При замене стекла от датчика дождя придется отказаться». Это не так: многие производители предлагают автостекла с местом под датчик дождя. «Glass Express» предлагает автостекло с датчиком дождя для большинства иномарок. 

 

 

Что такое датчик дождя? Датчик дождя в автомобиле, зачем нужен?

Главное для любого водителя за рулем – безопасность. Дождь, снег, град и пыль могут создавать серьезные препятствия во время поездки.

Ручной способ очистки стекол от загрязнений и влаги отвлекает человека. Поэтому производители автомобилей стараются создать максимально комфортные условия для водителей и устанавливают в машины автоматические датчики дождя. Причем если раньше эта функция была доступна только владельцам дорогих иномарок, то сейчас она включена в базовую комплектацию практически всех автомобилей из недорогого сегмента.

Принцип работы

Датчик дождя – оптическое электронное устройство, которое помогает водителю контролировать состояние лобового стекла и следить за его чистотой.

Принцип работы механизма прост: датчик дождя реагирует на свет, а не на влагу, как многие думают.

Прибор состоит из светодиода и фотодиода. Светодиод излучает инфракрасные лучи, которые нельзя увидеть невооруженным взглядом. Они попадают на стекло, отражаются от него, преломляются и возвращаются обратно на датчик. Фотодиод реагирует и определяет, сколько света вернулось обратно.

От сухого стекла он возвращается в большом количестве, а во время дождя в маленьком. Чем сильнее осадки, тем меньше света возвращается. Датчик фиксирует, что стекло мокрое и приводит в движение стеклоочистители. Некоторые модели датчиков регулируют интенсивность работы дворников в зависимости от количества осадков.

Принцип отражения инфракрасных лучей позволяет датчикам работать в любое время суток независимо от освещения.

 

Датчик дождя может реагировать и на снег при условии, что в автомобиле установлен обогрев лобового стекла. В этом случае снежинки сразу тают и запускают работу датчика.

Из чего состоит датчик

Датчик дождя представляет собой несложное устройство. Конструкция прибора состоит из нескольких деталей:

1. Блок управления системой. Он приводит в движение стеклоочистители и регулирует скорость их работы в зависимости от количества осадков и степени загрязнений. В механизм блока входит светодиод и фотодиод. Инфракрасный излучатель выделяет световые лучи, которые попадают на ветровое стекло, отражаются от него и возвращаются обратно на фотодиод.

Фотоприемник фиксирует количество света, который возвращается после преломления и подает сигнал на блок управления. Тот в свою очередь приводит в движение стеклоочистители.

1. Блок реле. Он защищает систему от скачков напряжения в электроцепях автомобиля и воздействия внешних помех. Его обычно устанавливают туда, где есть доступ к подведению питания.
2. Корпус. Он необходим для крепления и защиты деталей системы от внешних воздействий.

Все части механизма взаимосвязаны между собой. От правильности их эксплуатации зависит работа всего антидождевого устройства.

Правила установки

Датчик дождя располагают вертикально на лобовом стекле с внутренней стороны салона так, чтобы он не загораживал обзор водителю. Место установки надо выбирать с учетом зоны работы стеклоочистителей. Поверхность для крепления должна быть без повреждений, сколов, царапин. В противном случае система может работать некорректно.

Установить датчик можно самостоятельно или обратиться к специалистам.

Чтобы прибор работал более точно, его следует как можно чаще мыть со стеклоочистителем.

Если требуется замена лобового стекла, старый датчик выкидывать необязательно. Достаточно приобрести стекло с местом крепления для прибора.

На стекло, где установлен датчик дождя, можно клеить тонировку, предварительно вырезав отверстие под прибор.

Если антидождевой механизм по какой-то причине перестал работать, не стоит сразу его выкидывать. Возможно, в него попала пыль или конденсат. В этом случае его необходимо почистить.

Виды датчиков дождя

Автомобильные датчики бывают разных моделей в зависимости от конкретной марки машины. Выделяют три основных типа приборов:

●     без электронного управления;

●     с внутренним контролем информации;

●     универсальные.

Существуют модели, в которых датчик дождя совмещен с датчиком света. Такой прибор автоматически включает фары в темное время суток.

Некоторые модели приборов имеют дополнительные функции: они могут определять степень загрязнения стекла, регулировать интенсивность работы дворников, а также автоматически закрывать окна и люк при появлении первых капель дождя.

 

Похожие антидождевые устройства используют не только в производстве автомобилей, но и в сельском хозяйстве. Они помогают управлять системой полива. Их конструкция и принцип работы немного отличаются от автомобильного. Существуют проводные и беспроводные модели устройств.

 

Датчик дождя помогает автовладельцу сконцентрироваться на управлении транспортным средством и снизить риск возникновения аварии. Устройство имеет высокую чувствительность и реагирует на малейшие частички воды.

Но есть и незначительные минусы: иногда могут возникать ложные срабатывания. Прибор может реагировать на пыль, птичий помет или пузырьки воздуха. Справиться с этой проблемой легко. Достаточно помыть стекло или отрегулировать чувствительность датчика.

Как работает датчик дождя на лобовом стекле?

Блог

• 15.12.2017
• Пол
• Общий

Существует множество различных методов, с которыми экспериментировали автопроизводители, чтобы устранить или заменить систему стеклоочистителей. Датчик дождя — довольно недавнее дополнение к лобовому стеклу автомобиля. Эта технология существует с 50-х годов, однако датчики дождя не применялись в автомобилях до конца 19-го.90-е годы. Сегодня они достаточно распространены в отечественных и зарубежных легковых и грузовых автомобилях. Датчик дождя определяет наличие воды на лобовом стекле. Затем датчик предлагает автомобилю автоматически включать дворники всякий раз, когда обнаруживается дождь.

Какой механизм у датчика дождя?

Датчик дождя устанавливается рядом с зеркалом заднего вида таким образом, чтобы он касался ветрового стекла. Небольшая часть лобового стекла затемнена, чтобы скрыть датчик дождя. Тем не менее, есть крошечное смотровое окно, которое не затемнено и через которое датчик может обнаруживать дождь.

Датчик дождя работает по принципу полного внутреннего отражения. Этот метод использует инфракрасное излучение. Инфракрасный свет излучается под углом 45 градусов на свободную область ветрового стекла от датчика внутри автомобиля. Когда идет дождь, мокрое стекло заставляет свет рассеиваться, и меньшее количество света отражается обратно на датчик. Когда количество отраженного назад света уменьшается до уровня, установленного программным обеспечением внутри датчика, он автоматически включает механизм очистки автомобиля, чтобы начать процесс сушки.

Программное обеспечение также определяет скорость работы дворников в зависимости от количества скопившейся влаги. Эта скорость изменяется в зависимости от обнаружения влаги датчиком.

В чем преимущество датчика дождя?

Очень важно, чтобы ветровое стекло было чистым во время вождения не только для вашей собственной безопасности, но и для безопасности окружающих вас людей или транспортных средств. Уровень видимости значительно снижается во время дождя. Дворники должны быть включены немедленно, чтобы очистить ветровое стекло. Датчик дождя обнаруживает дождь и включает дворники, чтобы вы не отвлекались на ручное включение дворников. Это поможет вам лучше контролировать автомобиль и, в конечном счете, оставаться в безопасности.

Установка и замена датчика дождя

Чтобы определить, есть ли в вашем автомобиле датчик дождя, вы можете в следующий раз, когда пойдет дождь, обратить внимание на то, включаются ли дворники автоматически или нет. Гелевые прокладки датчика дождя необходимо заменять каждый раз при замене ветрового стекла. Если вы не уверены, оснащен ли ваш автомобиль датчиком дождя, посмотрите фотографии ниже, а если вы все еще не уверены, просто позвоните нам, и мы вам поможем. Если все, что вам нужно, это починить ветровое стекло от каменной крошки или другого предмета, соприкоснувшегося с вашим ветровым стеклом, вам не понадобится новая гелевая прокладка для датчика дождя.

Как всегда, не стесняйтесь обращаться к нам по телефону или электронной почте. Телефон 610-935-5588 или электронная почта [email protected].

Спасибо за внимание!

Scott

Примеры кнопок датчика дождя на автомобилях Chevrolet, Ford, Lexus, Volvo и BMW.

Цепь, типы, работа и ее применение

В жизни каждого человека вода является основной потребностью, но экономия воды, а также ее надлежащее обслуживание очень важны. Итак, вот датчик дождя, который обнаруживает дождь в сельскохозяйственном поле и генерирует сигнал тревоги всякий раз, когда идет дождь, чтобы мы могли предпринять некоторые надлежащие действия для сохранения воды, а также урожая. Следовательно, мы можем повысить уровень подземных вод с помощью метода подпитки, используемого под водой.

Этот датчик обнаруживает дождь и предупреждает заинтересованных лиц в различных областях, таких как ирригация, автомобильная связь, домашняя автоматизация и т. д. В этой статье обсуждается обзор датчика дождя и его схемы.

Датчик, который используется для обнаружения капель воды или дождя, известен как датчик дождя. Этот тип датчика работает как переключатель. Этот датчик состоит из двух частей, таких как сенсорная панель и сенсорный модуль. Всякий раз, когда дождь падает на поверхность сенсорной панели, модуль датчика считывает данные с сенсорной панели для обработки и преобразования их в аналоговый или цифровой выходной сигнал. Таким образом, выходной сигнал, генерируемый этим датчиком, является аналоговым (AO) и цифровым (DO).

Технические характеристики

Технические характеристики датчиков дождя, такие как различные параметры со значениями, приведены ниже.

• Диапазон рабочего напряжения от 3,3 до 5 В
• Рабочий ток 15 мА
• Размер сенсорной площадки 5 см x 4 см с никелевой пластиной на одной стороне.
• Микросхема компаратора LM393
• Типы выходов: AO (аналоговое выходное напряжение) и DO (цифровое коммутируемое напряжение)
• Длина и ширина модуля печатной платы 3,2 см x 1,4 см
• Чувствительность можно изменить с помощью Trimpot
• Красные/зеленые светодиодные индикаторы питания и выхода

Принцип работы

Принцип работы датчика дождя довольно прост. Чувствительная площадка включает в себя набор непокрытых медных дорожек, которые взаимодействуют друг с другом как переменный резистор или потенциометр. Здесь сопротивление сенсорной площадки будет изменяться в зависимости от количества воды, падающей на ее поверхность. Итак, здесь сопротивление обратно пропорционально количеству воды.

Чем больше воды на сенсорной площадке, тем лучше проводимость и меньше сопротивление. Точно так же, когда воды на поверхностной подушке меньше, проводимость плохая и возникает высокое сопротивление. Таким образом, выход этого датчика в основном зависит от сопротивления.

Конфигурация контактов датчика дождя

Датчик дождя очень прост в использовании и имеет только 4 контакта для подключения.

Конфигурация контактов

Аналоговый выход (AO) Контакт: Этот контакт дает аналоговый сигнал между напряжением питания от 5В до 0В.

Контакт цифрового выхода (DO): Этот контакт обеспечивает цифровой вывод для внутренней схемы компаратора, и его можно подключить к плате Arduino или к реле 5 В.

Контакт заземления: Это соединение с заземлением.

Контакт VCC: Этот контакт обеспечивает подачу напряжения на датчик дождя в диапазоне от 3,3 В до 5 В. Здесь аналоговый выход будет изменяться в зависимости от напряжения, подаваемого на датчик.

Модуль датчика дождя

Модуль датчика дождя включает сенсорную панель, состоящую из двух последовательных медных дорожек, покрытых никелем. Эта контактная площадка включает в себя два штыревых контакта, которые соединены внутри с медными дорожками контактной площадки. Основная функция этих двух контактов заключается в соединении Sensing Pad с модулем датчика дождя с помощью двух перемычек. Здесь один контакт модуля датчика дождя обеспечивает подачу питания +5 В к одному пути сенсорной панели, а другой контакт получает обратное питание от другого пути сенсорной панели.

Модуль датчика дождя

Как правило, в сухих условиях эта прокладка обладает большим сопротивлением, но при этом имеет меньшую проводимость. Таким образом, источник питания не может подаваться с одного пути на другой. Здесь сопротивление в основном зависит от количества воды на поверхности сенсорной площадки.

Когда вода попадет на поверхность сенсорной панели, ее сопротивление уменьшится, а проводимость повысится. Таким образом, как только количество воды на поверхности подушки увеличивается, она может передавать огромную энергию от одного пути к другому.

Модуль датчика

Модуль датчика включает в себя некоторые важные компоненты, такие как переменный резистор, микросхема LM393, выходной светодиод и светодиод питания.

Переменный резистор

Модуль датчика дождя включает встроенный переменный резистор. Основная функция этого — зафиксировать чувствительность датчика дождя, поверните ручку предустановки, чтобы изменить чувствительность обнаружения дождя. Если ручку повернуть по часовой стрелке, то чувствительность датчика дождя будет повышена. Если его повернуть против часовой стрелки, то чувствительность этого датчика уменьшится.

Светодиод питания

Основная функция светодиода питания в этом модуле — индикация включения/выключения питания датчика. Как только мы включили питание для этого датчика, загорится КРАСНЫЙ светодиод.

Выходной светодиод

Как только датчик дождя обнаружит каплю воды или дождь, загорится КРАСНЫЙ светодиод. Аналогичным образом, если модуль не обнаруживает дождь, КРАСНЫЙ светодиод гаснет.

Рабочий

Сначала сенсорная панель должна быть подключена к сенсорному модулю с помощью перемычки. Теперь оба контакта модулей датчиков дождя, таких как GND и VCC, подключены к контакту источника питания 5 В. После этого зафиксируйте пороговое напряжение на неинвертирующем выводе LM39.3 IC в сухом состоянии колодки, повернув ручку потенциометра, чтобы зафиксировать чувствительность датчика дождя.

объем капель дождя на поверхности подушки увеличивается, а ее проводимость увеличивается, а сопротивление уменьшается. После этого с контактной площадки на инвертирующий вход микросхемы LM393 можно подать меньшее количество напряжения. Затем эта ИС оценивает это напряжение через пороговое напряжение. В этом состоянии входное напряжение низкое по сравнению с пороговым напряжением, в результате чего выходной сигнал датчика дождя становится НИЗКИМ.

Когда на поверхность коврика не падает дождь, он имеет высокое сопротивление и меньшую проводимость. После этого на контактную площадку будет назначено высокое напряжение. Таким образом, высокое напряжение с площадки можно подать на инвертирующий вход ИС. Еще раз интегральная схема оценивает это напряжение, используя пороговое напряжение. Таким образом, в этом состоянии это входное напряжение выше порогового напряжения. В результате выход сенсорного модуля становится высоким.

Цепь датчика дождя

Цепь сигнализации датчика дождя показана ниже. Эта схема может включать в себя различные компоненты, такие как модуль датчика дождя, источник питания 9 В, зуммер, переменный резистор -300K, транзистор BC547B и т. д.

Схема датчика дождя

как переключатель в этой цепи. Датчик дождя очень чувствителен к каплям воды или дождям. Чувствительность схемы можно регулировать переменным резистором. Как только дождь попадает на сенсорные полоски, цепь активируется, потому что вода является отличным проводником электричества.

На транзистор подается напряжение для включения транзистора, после чего включается подключенный к нему зуммер. Здесь зуммер в этой схеме работает как сигнал тревоги, чтобы предупредить пользователя. Для лучшей производительности сенсорная полоса должна быть подключена очень близко к цепи. Этот датчик может быть разработан различными способами в зависимости от вашего выбора и удобства.

Типы датчиков дождя

Доступны различные типы датчиков дождя, включая следующие.

Резервуар для сбора воды

Этот тип датчика является одним из первых типов. Как следует из названия, к этому датчику подключается таз или чашка, которые работают как дождемер, потому что в нем собирается вода. Таким образом, это поможет датчику решить, требует ли он срабатывания разбрызгивателей.

Основным недостатком этого датчика является то, что он не может различать мусор и дождевую воду, что может привести к неправильному нарушению цикла полива. Как только датчик включает более мелкий бассейн, ветер может отгонять воду от контейнера, что приводит к сопутствующим проблемам. Их также называют чашками для сбора осадков, и они также работают через беспроводные системы.

Кондуктивные датчики

Кондуктивные датчики используют передовые технологии, и принцип работы этого датчика основан на проводимости. В этом датчике под резервуаром в основном находятся два электрода. Как только уровень воды достигает этих электродов, цепь замыкается и активирует переключатель.

Эта система может различать воду и потери, однако, если потери достигают уровня воды после кратковременной очистки, спринклеры могут преждевременно отключиться. Следовательно, открытый контейнер является проблемой как для сбора воды, так и для датчиков дождя кондуктивного типа.

Гигроскопический диск

Датчики этого типа за последние годы приобрели большую популярность и считаются наиболее точными. Этот датчик включает в себя пробковый диск, который увеличивается за счет поглощения дождя. Это включает переключатель после сбора фиксированного количества.

Запланированный полив не начнется, за исключением того, что диск высохнет и вернется к своему обычному размеру; таким образом, чем дольше он остается влажным и расширенным, разбрызгиватели будут оставаться закрытыми в течение длительного времени. Было подтверждено, что эта система эффективна и точна, что было включено в ее команду.

Датчики замерзания

Датчики замерзания в основном предназначены для обнаружения дождя и мороза. Они определяют температуру, чтобы решить, когда вода течет по спринклерным трубам, есть риск их поломки. Такие датчики самые дорогие.

Преимущества

К преимуществам

датчиков дождя относятся следующие.

• Датчик дождя используется для экономии денег за счет отключения системы полива во время дождя. Так что потребление электроэнергии может быть уменьшено.
• Простой принцип работы
• Работает с меньшей мощностью
• Стоимость отдельного датчика меньше
• Установка систем на основе датчика дождя очень проста
• Срок службы различных систем, основанных на датчиках дождя, таких как оросительные системы, автомобильные дворники, будет продлен за счет запуска их по мере необходимости.

Приложения

приложений датчиков дождя включают следующее.

Это важные компоненты для автоматических систем, используемых в сельском хозяйстве, поскольку осадки регистрируются в течение месяцев орошения.