Сенсор дождя: все что надо знать водителю — журнал За рулем

Что такое датчик дождя и света?

Современные технологии не стоят на месте и сегодня практически каждый автомобиль перестал быть просто транспортным средством. Машина сегодня – это нечто большее. Она оснащена дополнительной техникой, оборудованием, которое значительно облегчает пребывание за рулем авто, делая поездки удобными и комфортными. Датчики дождя и света – это система, которая воспринимается неоднозначно. Мы поможем вам найти ответы на вопросы: «что такое датчик дождя и света?» и «для чего они нужны?», а также рассмотрим основной принцип работы модуля.

Единая система датчика

Датчик дождя и света – это единая система, она автоматически управляет включением или выключением стеклоочистителей (в зависимости от погодных условий) и фар автомобиля (в зависимости от освещенности). Производители данной системы постарались сделать так, чтобы водители меньше отвлекались от наблюдения за дорогой. Представьте следующую ситуацию: вас в пути застал сильный дождь или снегопад, который налипает на лобовое стекло. Вам необходимо включать/выключать стеклоочиститель. Для того, чтобы это сделать, вам придётся отвлечься от дороги. В такой ситуации, датчик полностью возьмет на себя данную функцию. Подобный принцип работает и в случае с включением света, когда автомобиль заезжает в туннель или на улице становится темно. Техника сама определяет уровень освещенности, который влияет на качество видимости за рулем.

Место крепления датчика

Ранее такое решение было большой редкостью, сегодня же подобный модуль доступен практически каждому водителю. Он монтируется на ветровое стекло. Очень часто водители оснащают машину комбинированными датчиками, которые реагируют на уровень света и на осадки.

Основной принцип работы датчика дождя

Для того, чтобы определить количество влаги на лобовом стекле датчик дождя использует закон преломления сета. Прибор оснащен инфракрасным излучателем и фотоприемником небольшого размера. Есть встроенные светодиоды, которые излучают инфракрасный спектр, он преломляется и проходит через лобовое стекло, попадая в приемник датчика. В основной блок управления заложены параметры преломления света наружной поверхностью мокрого или сухого стекла. Если лобовое стекло сухое, то свет проходит сквозь него максимально, при мокрой же поверхности лобового стекла способность пропускать свет несколько снижается. Чувствительность датчика осадков очень большая. Она фиксирует тысячные доли миллилитра осадков и срабатывает мгновенно (в течение миллисекунд). Многие датчики реагируют на степень загрязненности стекла и автоматически включают стеклоомыватели, чтобы помыть ветровое стекло.

Назначение сенсора света

Это невзрачное устройство отвечает за автоматическое включение/выключение фар, а также активизирует функции Coming Home/Leaving Home. Датчик определяет день и ночь. На трассе редко кто может забыть включить фары ночью, но в городе можно иногда встретить автомобиль без включённых фар в темное время суток. Иногда, даже в сумеречное время автомобиль может получить повреждения или попасть в ДТП. Избежать подобной ситуации вам поможет датчик света. Он включает автоматически головной свет и габариты при изменении уровня освещенности или въезде в туннель, гараж, при передвижении по лесной дороге и при наступлении темноты, сумерек – на все эти ситуации срабатывает датчик, и тогда в автомобиле быстро включается свет. Рассмотрим датчики дождя и света, которые помогут максимально обеспечить вам комфортное и безопасное передвижение по автомобильным дорогам. К ним можно отнести устройства фирм-производителей Premier DS01, Quantoom RLS-01 и Valeo

Premier DS01

Устройство может быть установлено на любую марку и модель автомобиля. Оно сочетает в себе датчик света и дождя, автоматически включает габариты, головной свет и очистители лобового стекла. С ним вы сможете не тратить время на включение дополнительных приборов вашего автомобиля, все это сделает за вас данный датчик. Он легко монтируется и подключается к сети автомобиля 12 В. Легок в управлении и не требует дополнительного обслуживания. Прекрасно совмещается с электроникой автомобиля и не конфликтует с бортовым компьютером.

Quantoom RLS-01

Данный модуль – это полезное и невероятное устройство, которое совмещает в себе датчики света и дождя. Оно сделает ваше передвижение максимально комфортным и безопасным. Реагирует на наступление сумерек, въезд в туннель или гараж, а также на пыль и грязь на лобовом стекле. Его преимущества заключаются в том, что он фиксирует изменение природного освещения и появление осадков в течение 0,1 секунды. В случае, если вы попали под дождь, вы будете уверены в том, что капли не станут преградой для хорошей видимости. Датчик может зафиксировать даже 0,005 миллиметров воды.

Valeo

Модуль реагирует на изменение природного освещения в пути. Он способен мгновенно определить наступление темноты или сумерек. Если вы въедете в гараж или будете передвигаться по лесной местности, устройство поможет вам вовремя осветить дорогу. Датчик крепится на лобовое стекло и потребляет совсем небольшое количество энергии машины. Выпускается французской компанией Valeo и относится к автомобильной технике, которая пользуется достаточно большой популярностью. Происходит считывание информации о количестве света из окружающего пространства, затем передается на блок управления бортовой сети. Существует две зоны освещенности: передняя и глобальная. Передняя зона – это зона, которая находится спереди автомобиля. Глобальная зона – это зона освещения у автомобиля.

Из вышеописанного материала можно сделать следующие выводы:

• решать, нужен ли датчик света и дождя или нет, каждому автомобилисту предстоит лично;
• автомобили, которые не особо оснащены электроникой (датчиками и т. п.), наверное, лучше оборудовать дополнительной техникой.

Единственное, о чем хотелось бы предупредить водителей – не стоит думать, что включать фары стоит только при «особой» необходимости, то есть при полной темноте. Не забывайте, что вы не единственный участник дорожного движения и включенные фары – это также и ориентир для водителей встречной полосы. Чистое стекло сможет значительно повысить видимость в плохую погоду.

Помните! Освещение дороги и отличная видимость никогда не будут лишними, пусть лучше фары работают в светлое время суток, чем их не будет видно в темноте. Отсутствие датчиков может повлиять на создание ДТП. Будьте бдительны, обезопасьте себя правильно.

Как это работает? | Датчик дождя

Автомобильный датчик дождя — это оптико-электронное устройство, которое устанавливается на ветровое стекло автомобиля и реагирует на его увлажнение. Он необходим для того, чтобы при определении влаги автоматически включать дворники. Первые эксперименты по созданию датчика дождя проводились в 50-е годы прошлого века автоконцерном General Motors для Сadillac Eldorado. Однако несовершенство технологий того времени не позволили воплотить идею в жизнь. Одним из первых серийных автомобилей с датчиком дождя стал Nissan Silvia 94 года выпуска. В начале нулевых датчики стали устанавливать на автомобили Volkswagen, BMW, Cadillac и другие. Сегодня автопроизводители начинают использовать датчики дождя в стандартной комплектации автомобилей среднего и гольф-класса. Как же работают датчики дождя — об этом в сегодняшнем выпуске!

Датчик дождя представляет собой инфракрасный излучатель и небольшой фотоприёмник, который на самом деле реагирует не на влагу, а на свет. Между датчиком и ветровым стеклом располагается оптический элемент. Его задачей является фокусирование и выравнивание исходящего и входящего света. Сам датчик прикреплен к ветровому стеклу при помощи клеящей фольги. Принцип работы датчика дождя заключается в следующем: исходящие инфракрасные лучи частично отражаются на поверхности стекла, затем фокусируются оптическим элементом и попадают на фотодиод. Система рассчитана таким образом, что если на стекле сухо, весь свет отражается обратно и попа­дает на фотоприемник. Так как луч моду­лируется импульсами, на посторонний свет датчик не реагирует.

А капли дождя или грязь, расположенные на лобовом стекле, вызывают изменение пути преломления лучей. И таким образом количество света, которое попадает на фотодиод, изменяется. Чем сильнее увлажнение ветрового стекла, тем меньше отражение преломленного света. На этой информации и основывается датчик. Количество отраженного света фиксиру­ется сенсором, и контроллер рассчитывает подходящий режим работы стеклоочи­стителя. Чувствительность светоприёмников очень высока. Они учитывают тысячные доли миллилитра воды на лобовом стекле и срабатывают в течение нескольких миллисекунд.

У некоторых датчиков дождя имеется регулятор чувствительности. С его помощью можно установить режим срабатывания дворников: они начнут работать или при попадании первых капель, или когда дождь совсем разыграется. Существуют и модели датчиков, которые способны управлять омывателем лобового стекла.

Стоит отметить, что так как работа датчика дождя основана на принципе отражения инфракрасных лучей, он способен функционировать в любое время суток, в том числе ночью. Зимой работа датчика несколько осложнена, но при включении обогрева стекла и таянии снега, он функционирует так же, как и в теплое время года в условиях дождя.

Как работает датчик дождя в автомобиле?

Автоликбез4 апреля 2019

Дождь и прочие осадки сильно понижают безопасность дорожного движения. Причина не только в том, что между резиной и дорогой ухудшается сцепление, или в том, что машину может банально занести, а тормозной путь становится заметно длиннее. Сами осадки также несут значительный вред автомобилю. Так что наличие датчика дождя на лобовом стекле – не прихоть, а необходимость, которую многие, впрочем, игнорируют.

Что такое датчик дождя?

Датчик дождя – оптико-электронный прибор, который фиксируется на ветровом стекле автомобиля и реагирует на повышение влажности. Датчик способен управлять «дворниками» и механизмами, которые отвечают за открытие и закрытие люка и стекол на дверцах.

Устройство призвано значительно облегчить жизнь водителям. Не секрет, что снег, дождь и грязь существенно затрудняют процесс управления машиной, а необходимость включать и выключать «дворники», регулировать интенсивность их работы отвлекает от дороги.

Из чего состоит датчик?

Строение антидождевого устройства основано на датчике света. В конструкцию входят:

• инфракрасный излучатель;
• фотоприемник;
• блок управления;
• корпус;
• блок реле.

Все части содержатся на плате в корпусе датчика. В блок управления вмонтирована информация, жизненно важная для работы прибора.

Принцип работы

В основе работы датчика дождя лежит принцип преломления света. Сенсор постоянно исследует поверхность лобового стекла на предмет влажности, анализируя имеющиеся в памяти данные. Если датчик не замечает перемен во влажности стекла (по сравнению с исходными параметрами), то продолжает функционировать в привычном графике. Однако если прибор фиксирует преломление света (что и случается, когда стекло становится мокрым), то система замыкает блок реле, в результате чего авто получает информацию о начинающемся дожде. В этом случае в автоматическом режиме срабатывают стеклоочистители, закрываются окна и люк.

На заметку! Датчик дождя очень часто совмещен с датчиком света. Последний нужен для корректировки яркости фар.

Некоторые модели могут даже определять, насколько сильный дождь идет за окном. На основе полученных сведений приборы корректируют работу «дворников». Интервал может составлять сначала 2 секунды, затем 4, потом 1. Кроме того, в некоторых моделях имеются дополнительные «фишки» вроде датчика, определяющего степень загрязнения стекол.

Дополнительная регулировка прибора после приобретения и установки не требуется. В этом заключается еще один его большой плюс.

При использовании датчика дождя в машине настоятельно рекомендуется почаще промывать стекло стеклоочистителем. Благодаря этому датчик будет работать четко и позволит определить время и место начала дождя предельно точно.

Как правильно установить прибор?

Датчик дождя на автомобиль нужно устанавливать в несколько этапов. Ничего сложного в процессе нет, однако важно уделить внимание деталям. Это позволит избежать проблем в работе устройства.

Правильная схема установки прибора выглядит таким образом:

1. Подключение держателя.
2. Нанесение специального геля.
3. Закрепление самого датчика.
4. Подключение прибора к машине.
5. Проверка установки.

Первый этап – самый легкий. Нужно просто установить деталь, которая будет фиксировать устройство на стекле. Делается это с применением клея.

На второй стадии специальный гель наносится на две поверхности по бокам прибора. Таким образом, вы обеспечите сверхточную светопередачу сенсорам от внешней части стекла. Когда гель будет нанесен, непосредственно датчик крепится к держателю при помощи самореза или специальных креплений.

Обратите внимание! Перед подключением прибора к машине нужно проверить его на отсутствие пузырьков, сора и прочих элементов, которые наверняка затруднят функционирование сенсора.

На следующем этапе прибор можно подсоединять к электронике машины. Чаще всего датчики дождя имеют 4 контакта. Красный – это питание, он подсоединяется к системе управления «дворниками». Синий – заземление, его необходимо подсоединить к корпусу вашего «железного коня». Другие контакты могут быть разного цвета, от них зависит работа «дворников».

На последнем этапе проверяем правильность повторения вышеуказанного алгоритма.

Нюансы эксплуатации

При использовании данного прибора важно знать о некоторых особенностях. Помните, что ни один механизм не может быть идеальным.

Датчик дождя должен располагаться только вертикально. Его размещают в той части стекла, куда достают «дворники». На месте установки должно быть идеальное стекло – никаких сколов или деформаций.

Если на стекло установлен инфракрасный фильтр, он может стать серьезной преградой для работы антидождевого прибора.

Большая часть моделей функционирует только в первом положении «дворников». Тогда они успешно координируют интенсивность работы стеклоочистителей. В других положениях прибор не может повлиять на их работу.

Датчик не способен полностью контролировать стеклоочистители. Иногда происходит локальное загрязнение лобового стекла из-за брызг от лужи или птичьего помета. Если датчик этого не видит, то стеклоочистители не включатся. Это значит, что водителю стоит «помогать» прибору и не перекладывать все обязанности на сенсор. При сухой погоде устройство стоит отключать, дабы «дворники» не царапали стекло без жидкости. Вот от чего может внезапно сработать устройство:

• брызги;
• насекомые;
• листья;
• пух;
• тень от деревьев.

Справка. Датчики дождя используются не только в частных автомобилях, но и при проведении полевых работ. Они управляют системами полива, регулируя объемы подачи воды.

Как сделать датчик своими руками?

Специалисты сходятся во мнении, что сконструировать такой прибор собственноручно будет крайне непросто. Да, принцип его действия незамысловат, но на создание уйдет много времени и сил, при этом не факт, что конечный результат будет качественным. Вам понадобится овладеть умениями пайки и приобрести некоторые детали, цена которых может равняться готовому прибору.

Если вы все же готовы рискнуть, то рекомендуем следующий порядок действий. За основу конструкции берем проводимость тока и две контактные пластины. Чаще всего пластины бывают из фольги или печатаются на текстолитовых платах в виде дорожек.

Фольгу нужно разрезать в виде двух пластин со змеевидной дорожкой по центру. Далее одна часть подключается к батарейке, другая – к реле. Когда пойдет дождь, вода зальет пластины и замкнет их, что приведет к началу работы реле.

Для создания такого прибора потребуется использовать:

• алюминиевую фольгу;
• диэлектрическую подложку;
• клей или другой фиксатор;
• провода;
• реле;
• источник питания.

Заключение

Современные датчики дождя – незаменимые помощники водителей в дороги. Они самостоятельно включают «дворники» на лобовом стекле, закрывают окна в случае непогоды. Все это позволяет шоферу сконцентрироваться исключительно на дороге, что значительно снижает вероятность ДТП.

Принцип работы датчика дождя и света

Вот что хотите говорите, но я реально не знал как работает датчик дождя в машине. Если про свет было сразу понятно — «какой то фотоэлемент», то про дождь сложнее. Когда я недавно пересел со старенькой ДЭУ Нексии на новую машину, я конечно офигел от наличия всяческих датчиков и удобств. Свет вообще не трогаю — включается в любое время суток такой какой нужен по датчику света. Щетки «дворники» тоже не трогаю — работает датчик дождя очень четко. Но как ? Я между делом предполагал, может быть где то стоит датчик стекающей воды со стекла, однако щетки срабатывают даже при мелких капельках. Как то еще измеряется влажность на стекле ? В каком месте стекла интересно ?

А оказалось все намного проще …

1 – датчики дождя и освещенности; 2 – зеркала заднего вида; 3 – зона перекрытия действия стеклоочистителей; 4 – ветровое стекло

Датчик дождя и освещенности предназначен для того, чтобы при опознании влаги на стекле включать стеклоочиститель в зависимости от количества осадков с нулевого положения до максимального цикла очищения, или включать фары в зависимости от условий освещения. Включение датчика осуществляется определенными рычагами или выключателями.

Датчик дождя и освещенности состоит из комбинации светочувствительных элементов и светодиода. Все части смонтированы на плате в корпусе датчика. Оптический элемент перекрывает корпус датчика и ветровое стекло. Задачей оптического элемента является фокусирование и выравнивание исходящего и входящего света. Весь датчик прикреплен к ветровому стеклу при помощи клеящей фольги. Для распознавания дождя используются светодиод 6 и фотодиод 8.

Принцип работы датчика дождя состоит в том, что свет, исходящий от светодиода, частично отражается на поверхности стекла и, сфокусировавшись через оптический элемент, попадает на фотодиод. Если на улице сухо, весь свет отражается обратно и попа­дает на фотоприемник (так рассчитана оптическая система). Поскольку луч моду­лирован импульсами, то на посторонний свет датчик не среагирует, как телеви­зор, «не видящий» чужой пульт. Степень отражения света от диода и таким образом количество света, который попадает на фотодиод, изменяется, если стекло покрыто каплями воды или имеет водяную пленку. Чем сильнее увлажнение, тем меньше отражение преломленного света. На основании этого для определения количества осадков используется выходной сигнал фотодиода. Это фиксиру­ется сенсором, и контроллер рассчитывает подходящий режим работы стеклоочи­стителя. Время реагирования на распознавание дождя, т.е. время, затраченное между распознаванием осадков и подачей выходного сигнала на стеклоочиститель, составляет менее 20 мс.

1 – ветровое стекло; 2 – свет удаленного источника; 3 – проникающий внешний свет; 4 – капли дождя; 5 – оптический элемент; 6 – светодиод; 7 – дистанционный фотодиод-датчик; 8 – фотодиод; 9 – фотодиод-датчик внешнего освещения

Для распознавания света применяются дистанционный фотодиод 7 и датчик внешнего освещения 9. Датчик 9 охватывает световые условия непосредственного пространственно вокруг автомобиля и служит для авто­матического включения фар, а дистанционный датчик 7 – световые условия на расстоянии до трех длин автомобиля по направлению движения.

Система распознает в целом уменьшение или увеличение освещенности и включает или выключает свет фар. Из разности сигналов обоих датчиков система, например, может определить, что автомобиль въезжает в туннель и, таким образом, свет фар включается не позднее въезда в туннель. Логика системы действует таким образом, что свет отключается лишь тогда, когда датчик света определит достаточное значение освещенности. Если наряду с распознаванием света активно также распознавание дождя, то система включает фары и при сильных осадках.

1 – анализ внешней освещенности; 2 – анализ разности освещенности; 3 – анализ дистанционной освещенности; а – разница освещенности меньше, чем значение порога включения, свет выключен; б – разница освещенности больше, чем значение порога включения, свет включен

Вот еще 5 мифов о работе датчика дождя

Миф №1 мы уже развеяли: датчик дождя НЕ активируется от удара капель по стеклу, а также вибрации и иных механических воздействий. Работа датчика дождя основана на действии фотоэлементов. Если бы датчик реагировал на удары, щетки бы усердно стирали со стекла мух, комаров и мелкие камушки.

Миф №2: «Датчик дождя не работает ночью». Как мы уже выяснили, работа датчика дождя построена на принципе отражения инфракрасных лучей. Их свойства не зависят от освещенности. Иначе бы, например, пульты дистанционного управления не работали в темноте.

Миф №3: «При замене стекла с датчиком дождя придется попрощаться». Не придется: многие производители предлагают автостекла с местом под датчик дождя. Например, в компании Олимпия можно приобрести стекла под датчик дождя для большинства иномарок: Тойоты Камри, VW Passat,Audi A4 и других автомобилей.

Миф №4: «На лобовое стекло с датчиком дождя нельзя клеить полосу тонировки». Можно: в этом случае в тонировочной пленке вырезается отверстие под датчик. Главное, чтобы тонировка стеколбыла сделана по ГОСТу.

Миф №5: «Датчик дождя бесполезен зимой». Так как работает датчик дождя, реагируя на капли воды, а не снег, зимой он функционирует хуже. Однако если в автомобиле есть обогрев стекла, падающий снег сразу тает, превращаясь в воду, и работа датчика дождя будет в норме.

Интересные факты про датчики дождя

— Концерн General Motors проводил первые эксперименты по созданию датчиков дождя еще в 1950е годы. Датчик создавался для культовой модели — Кадиллак Эльдорадо. Но технологии были далеки от совершенства: между тем, как работает датчик дождя на современном автомобиле, и первыми опытами инженеров GM стоят десятилетия конструкторских разработок.
— Одним из первых серийных автомобилей с датчиком дождя стал Nissan Silvia – спортивное купе. В 2000х годах датчики дождя появились на автомобилях марок Volkswagen, Cadillac и других ведущих производителей.
— Работа датчика дождя используется не только в автомобильной промышленности, но и в сельском хозяйстве, для управления системой полива. — «Полевые» датчики имеют иной принцип работы, нежели автомобильные: в них имеются гигроскопичные диски, которые во влажном состоянии увеличиваются в размерах, а при высыхании – сжимаются. Тем самым регулируется подача воды. Интересно, что некоторые датчики имеют встроенный индикатор температур, который останавливает подачу воды, если температура опускается ниже нуля.

[источники]источники
http://www.olimpiaautoglass.ru/rain-sensor/
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D1%82%D1%87%D0%B8%D0%BA_%D0%B4%D0%BE%D0%B6%D0%B4%D1%8F
http://www.olimpiaautoglass.ru/rain-sensor/
http://www.info-autoglass.ru/articles/?id=62

А помните, мы еще спорили, может ли от ПЕЧКИ треснуть лобовое стекло в автомобиле?

Датчик дождя — и не снег, и не зной, и не дождик проливной!

Любые погодные условия, будь то снег, дождь или грязь, создают водителю определенные неудобства во время управления автотранспортом. Необходимость постоянного ручного регулирования дворников, их включение и выключение изрядно отвлекают от дороги и вызывают ощутимый дискомфорт.

Для устранения подобных неудобств и обеспечения максимальной безопасности машины, современный автопром предлагает универсальный оптико-электронный датчик, реагирующий на внешнее увлажнение. С помощью такого девайса управлять стеклоочистителями и механическими стеклами дверей легко и удобно. Что же из себя представляет подобный устройство?

Назначение

Датчик дождя — это уникальный элемент, реагирующий на снег или дождь, приводя в действие необходимые очистительные механизмы автомобиля. При наличии такого устройства включение дворников и выбор режима их работы происходит автоматически. Кроме этих функций, регулятор способен:

• устанавливать факт начала снега или дождя;
• идентифицировать степень загрязнения лобового стекла;
• при выпадении осадков активизировать дворники и задавать им необходимую интенсивность работы в зависимости от уровня непогоды.

Монтируется датчик определения дождя на внутренней стороне лобового стекла автомобиля, за зеркалом заднего вида. Во многих современных иномарках подобная опция уже изначально входит в штатную комплектацию, что избавляет автовладельца от необходимости дополнительно оснащать свою машину таким механизмом. В этом случае девайс встраивается прямо в ветровое стекло.

Функциональные особенности

Конструкция устройства простая и легко демонстрирует как работает датчик дождя. Структура девайса бесхитростная и состоит из двух светодиодов — принимающего и отдающего — фотодиодов, датчиков освещения и фольги. При этом главным элементом активности устройства является специфический сигнал, следствие преломления инфракрасного излучения. Запрограммированные параметры рефракции света, обеспечивают безошибочное определение состояния поверхности стекла и нужного момента включения дворников.

Универсальность строения девайса позволяет датчику полноценно функционировать и без непосредственного контакта с водой. Кроме того, работающий в режиме инфракрасного излучения, устройство сохраняет одинаково высокую активность в любое время суток. Возможности и чувствительность датчика дождя непосредственно зависят от его качества и технического уровня. Так, усовершенствованные модели обладают большей восприимчивостью фотоэлемента и реакцией на его показатели.

Достоинства датчика

• Комфорт и безопасность использования авто в условиях различных атмосферных осадков.
• Снижение утомляемости за рулем от необходимости постоянного ручного регулирования работы дворников.
• Принцип работы датчика дождя помогает контролировать ситуацию на дороге днем и ночью.
• Продление эксплуатационного срока механизмов очистки поверхности лобового стекла.
• Изменение частоты работы дворников в зависимости от скорости движения транспорта.
• Автономное управление стеклоочистителями.
• Оптимальная очистка стекла, исключающая трение щеток по сухой поверхности.
• Доступность устройства и возможность его установки на любой тип автомобиля.

Недостатки

• Способность несвоевременного срабатывания или отсутствие реакции на загрязнение.
• Активация дворников без омывателя, вследствие чего попавшее на поверхность загрязнение просто размазывается по стеклу.
• Необоснованная чувствительность к вероятным дефектам и неровностям на лобовом стекле — трещинам, сколам — приводящим к нарушению функциональности датчика.
• Запоздалая реакция сенсорного механизма с интервалом до 2−5 секунд.

 

 

Монтаж и эксплуатация устройства

Технология установки девайса несложная и позволяет производить его монтаж самостоятельно, не переплачивая за подобные услуги СТО. Для этого необходимо просто следовать подробной и понятной инструкции управления сенсором, а также полученным при покупке прибора, рекомендациям по налаживанию его работы. Принцип крепления датчика следующий:

1. Открыть монтажный блок слева от руля водителя.
2. Снять крышку для доступа к предохранителям блока реле.
3. В верхнем левом углу блока вместо штатного реле установить сенсор.
4. На лобовое стекло приклеить держатель прибора. Для этого используется специальный гель для датчика дождя, который наносится на рабочие зоны корпуса устройства. Здесь стоит помнить о важном моменте — между стеклом автомобиля и сенсорным прибором не должно быть просветов или пузырьков воздуха.
5. Провести под обшивкой провода от датчика к блоку реле.
6. Подключить и проверить функциональность прибора.

При монтаже датчика особое внимание уделяется типу автомобильного стекла. Однако, как правило, для крепления такого сенсорного регулятора подходят любые ветровые стекла, даже с верхней тонировкой. Помните, что только грамотная установка датчика дождя способна сделать процесс управления автомобилем удобным и безопасным!

Кроме того, важным моментом в использовании девайса являются его эксплуатационные особенности. Несмотря на всю свою простоту, управление датчиком имеет определенные нюансы:

1. Если устройство применяется вместо стационарного реле, перед использованием оно должно быть активизировано. Для этого достаточно вручную задействовать первый режим дворников.
2. В целях безопасности омывание стекла осуществляется вручную. А вот последующая очистка уже производится датчиком.
3. При автоматической регулировке дворников датчиком дождя всегда имеется возможность перехода на ручное управление.
4. Настройку и калибровку устройства производится заранее, до движения автомобиля.
5. При сухой погоде целесообразнее использовать ручное регулирование датчиком, так как девайс неспособен точно распознавать погоду и может вхолостую реагировать на преломление излучения светодиодов.

Автономность устройства позволяет отключать сенсор в нужный момент, включая неисправность прибора, и переходить на обычное штатное реле без ущерба для функциональности автомобильного механизма.

Рекомендации по подключению датчика

• Устройство обязано правильно располагаться на лобовом стекле и не мешать общему обзору. Оптимальная область его размещения — место за зеркалом заднего вида.
• Поверхность стекла в зоне крепления датчика должна быть ровной, без каких-либо дефектов.
• Для корректной и качественной работы дворников перед их эксплуатацией целесообразно проверить щетки и резинки на целостность. При необходимости заменить их.

Без сомнений, автоматический датчик дождя — это истинная находка для настоящего автолюбителя, заметно облегчающая жизнь водителю во время поездки в любую ненастную погоду.

Датчик дождя

Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 1.3k.

Одна из опций, которая устанавливалась раньше только на дорогих машинах – датчик дождя, стала вполне доступна и для авто бюджетного уровня. Однако порой по нему возникает множество вопросов, так что вполне резонно спросить – а как он работает?

Зачем нужен подобный прибор

Прежде чем разбираться с работой подобного устройства, давайте попытаемся понять, зачем нужен, и по сути дела, что это такое? Самим названием предопределено назначение такого изделия – установить факт дождя. Хотя задачи, которые выполняет автомобильный датчик дождя и света, гораздо шире описанных.

Среди них стоит отметить:

• установление факта начала дождя, а также снега;
• определение степени загрязнения лобового стекла;
• автоматическое включение дворников при осадках и задание режимов их работы в зависимости от интенсивности непогоды;
• включение световых приборов при низком уровне освещенности (касается датчика света).

Его установка производится за зеркалом заднего вида, например так, как показано на фото:

Разобравшись с тем, что делает датчик дождя и света, необходимо ответить на вопрос – а зачем все это нужно? Ответ вполне очевиден – для повышения безопасности движения. Подобное устройство, по замыслам разработчиков, должно избавить водителя от лишних операций (включение/выключение дворников), отвлекающих его от управления автомобилем, а также автоматически обеспечить отличную видимость на дороге при любых условиях.

Как устроен датчик дождя?

Принцип работы датчика дождя основан на сравнении оптических свойств лобового стекла при разных атмосферных условиях, точнее – на различиях в отражении инфракрасного луча чистой и увлажненной или загрязненной поверхностью стекла.

Все достаточно просто – в его состав входят излучающий и принимающий инфракрасные светодиоды. Устройство и работу подобного изделия поможет понять фото:

Это изделие находится на лобовом стекле с внутренней его стороны. От излучающего светодиода инфракрасное излучение попадает на наружную поверхность, отражается от нее и улавливается фотодиодом. Уровень отраженного сигнала зависит от состояния наружной поверхности стекла, от чистого стекла сигнал будет один, от грязного – другой, от мокрого – третий. По величине этого сигнала блок управления определяет необходимость включения дворников.

Как видно из приведенного описания, устроен подобный прибор достаточно просто, что предопределяет достаточно широкие возможности по его применению.

Как выглядит такое устройство, показано, например на фото:

Как видно из рисунка, в отдельном корпусе находится блок управления, связанный жгутом с реле, управляющим работой стеклоочистителя. Блок управления необходимо приклеить в зоне перекрытия щеток дворника.

Как выполняется подобная работа, позволит понять видео. Приведенные данные подтверждают, что приклеить такое устройство просто, и эту работу вполне можно сделать самому.

Недостатки

При всей внешней привлекательности подобного изделия ему свойственны определенные недостатки, о которых нельзя не упомянуть. К ним необходимо отнести:

1. Несвоевременное срабатывание. Бывает, попадание единственной капли в зону действия датчика заставляет его включать дворники, хотя остальное стекло чистое и сухое. Возможна и обратная ситуация, когда вода или грязь от встречной машины заливает стекло со стороны водителя, но не достигает датчика, и стеклоочистители не включаются.
2. Включение дворников без включения омывателя стекла. Работа стеклоочистителей при попадании грязи на стекло приводит к тому, что грязь просто размазывается.
3. Чувствительность к качеству стекла. Малейшие неровности, трещины и сколы приводят к тому, что он перестает работать.
4. Запаздывание срабатывания. Оно может составлять в некоторых случаях до двух секунд, отчего создается впечатление, что не работает датчик дождя. Поэтому порой мало просто приклеить, необходимо привыкнуть к его наличию, преодолевая желание вручную включить дворники.

Проверить, как работает такое управление стеклоочистителем, просто. Необходимо только плеснуть водой в зону расположения датчика. К примеру, на видео показано, как проверить работу дворников.

Автоматическое управление стеклоочистителями автомобиля возможно благодаря использованию описанного устройства. Он позволяет избавить водителя от необходимости вручную управлять работой дворников, и служит для повышения комфорта управления машиной и безопасности авто. Насколько будет это устройство вам необходимо и полезно – это уже дело личного выбора.

Мне нравится2Не нравится

Что еще стоит почитать

Что такое датчик дождя и как он работает

Уровень автоматизации современных автомобилей поражает воображение. Многие функции, которые ранее приходилось делать водителю вручную, теперь выполняет автоматика и электроника. Все эти задачи возлагаются на компьютер, которые отвечает за тормозную систему, впрыск топлива, работу подушек безопасности и многое другое. Не обошли стороной разработчики электронных помощников даже обычные дворники. Чтобы водитель не отвлекался на включение/выключение стеклоочистителей и выбор подходящего режима работы были созданы специальные датчики дождя. Именно они позволяют стеклоочистителям автоматически включаться и работать на нужной скорости, когда за окном идёт дождь или снег. Крайне удобное приспособление, которое получило широкое распространение.

Использование датчика дождя.

Зачем его устанавливают

Не все достоверно знают о датчике дождя в автомобиле и что это за прибор. Он отличается от множества иных датчиков, которые предусмотрены в конструкции современных автомобилей. Здесь речь идёт не просто об электронном устройстве, оснащённом чувствительной мембраной. Дополнительно присутствует оптический компонент. Он позволяет датчику реагировать, если на стекле машины присутствует влага. Датчик необходим для передачи информации на электронный блок управления. Тот уже, в свою очередь, автоматически управляет стеклоочистителями. Учитывая тот факт, что датчику необходимо считывать информацию о текущей влажности в атмосфере, оптимальным местом для его размещения стало лобовое стекло. Не все водители понимают, зачем доверять автоматике, если при виде капель дождя автомобилист легко может сам включить стеклоочиститель и закрыть все окна, чтобы вода не попала внутрь автомобиля. Инженеры утверждают, что такая мера направлена не просто на повышение комфорта, а на увеличение уровня безопасности при движении транспортного средства. Автоматика не даёт водителю отвлекаться на разные кнопки, переключатели и стеклоподъёмники.

Современные датчики дождя способны быстро реагировать на изменения погоды. Многие системы не только включают стеклоочистители, но также автоматически закрывают окна и люки. Сам водитель тем временем смотрит на дорогу, поскольку прекрасно знает, что электроника выполнит все необходимые действия и без его участия. Подобные сенсоры на автомобилях появились совсем недавно. Поэтому далеко не все знают, как выглядит датчик дождя. Это крайне компактное устройство, которое легко помещается в области лобового стекла. Обычно его устанавливают около крыши по центру ветрового стекла. Впервые датчики дождя начали использовать на дорогих и представительских моделях. Уже потом устройства перешли и к более бюджетным транспортным средствам. Сейчас подобного электронного помощника можно встретить практически на любой машине. Есть даже возможность установить себе датчик, если с завода он не был предусмотрен на автомобиле.

Как он работает

Не лишним будет ознакомиться с принципом работы датчика дождя. В его конструкцию входит два основных элемента:

• излучатель;
• фотоприёмник.

Чтобы сенсор мог правильно считывать информацию о текущих погодных условиях за бортом, излучатель и фотоприёмник имеют определённые характеристики влажности и сухости. Если на лобовое стекло попадает большое количество капель либо же на поверхности оказывается грязь, сенсор воспринимает это как изменения в траектории преломления солнечных лучей. Из-за повышения влажности и появления капель на стекле возникает определённая реакция в системе, которая отвечает за работу сенсора дождя. В результате электронный блок управления формирует сигнал, включающий стеклоочистители. Автоматика способна самостоятельно регулировать скорость работы щёток. Когда идёт сильный ливень, система заставляет дворники работать быстрее и без перерывов. Если же это небольшой дождь, тогда щётки срабатывают периодически, смывая накопившуюся воду со стекла.

Современные датчики дождя характеризуются повышенной чувствительностью. Поэтому часто можно наблюдать картину, как при попадании буквально нескольких капель на ветровое стекло тут же автоматически начинают работать дворники. Причём включение происходит очень быстро. Так даже водитель среагировать и включить стеклоочистители вручную не способен. Это примерная схема того, как работает датчик дождя на авто. Ничего сложного здесь нет, но эффект от подобного сенсора крайне внушительный. Многие специально приобретают автомобили с обязательным условием присутствия на нём такого сенсора.

Важно понимать не только принцип работы датчика дождя, установленного на автомобиле, но и требования, которые предъявляются для его установки. Здесь есть два ключевых момента.

1. Сенсоры всегда должны размещаться так, чтобы не перекрывать обзорность водителю. В противном случае устройство, задачей которого является повышение уровня безопасности, превращается в настоящую угрозу. Водителю придётся постоянно выглядывать из-за датчика, что точно не скажется положительно на его комфорте и безопасности всех участников дорожного движения.
2. Датчики нужно устанавливать в области лобового стекла, где действуют стеклоочистители. То есть сенсор обязан следить за состоянием той зоны, которую покрывают щётки. Ведь дворники не способны очистить всю поверхность практически прямоугольного лобового стекла.

Поскольку в большинстве случаев датчики дождя устанавливаются ещё на заводе автопроизводителя, проблем с правильным размещением устройства не возникает. Сложности могут появиться, если автомобилист решит своими силами поставить сенсор на машину.

Рекомендации по самостоятельной установке

Отсутствие датчика дождя на автомобиле не является катастрофой. Но наличие такого устройства в машине действительно повышает уровень комфорта и позволяет не отвлекаться на разные мелочи при вождении. В связи с этим многие автовладельцы, у которых на машине с завода отсутствует датчик, решают поставить сенсор самостоятельно. Прежде чем покупать устройство, важно учесть, что в комплектацию входит реле и блок управления. Непосредственно от блока управления напрямую зависит то, сумеет ли стеклоочиститель включаться автоматически в необходимый момент. Этот компонент отвечает за считывание информации с лобового стекла. Когда блок получает данные, он передаёт команду исполнительным устройствам, которые активируют работу дворников.

На первое попавшееся ветровое стекло установить датчик дождя вряд ли получится. Тут важно учитывать его состояние и факт отсутствия механических повреждений. Если на лобовом стекле присутствуют деформации в виде трещин, пусть даже и небольших, сенсор может не срабатывать правильно. Объясняется это тем, что трещины датчик может воспринимать как образовавшееся на стекле загрязнение, от которого следует обязательно избавиться. В итоге в любую погоду автоматика начнёт постоянно включать щётки стеклоочистителей.

Не забывайте о значимости самих щёток. Водителю нужно следить за тем, чтобы стеклоочистители всегда находились в хорошем рабочем состоянии, а их степень износа не превышала допустимые нормы. Когда щётки новые, им достаточно совершить несколько движений, чтобы полностью избавиться от грязи или воды на лобовом стекле. Изношенные щётки будут двигаться туда и обратно намного дольше, пока датчик не сочтёт, что стекло достаточно чистое. Это спровоцирует ещё более быстрый износ, поскольку щёткам придётся работать длительное время всякий раз, когда электронный блок будет давать команду включения стеклоочистителей.

Блок реле, который входит в комплектацию сенсора дождя, позиционируется как исполнительное устройство. Как раз реле осуществляет управление щётками и омывателем вашего автомобиля. Но на этом функции реле не заканчиваются. Оно также не позволит датчику сгореть, если вдруг в автомобильной электросети будет наблюдаться перепад электроэнергии. Реле устанавливается в любом удобном месте, которое водитель сочтёт приемлемым для размещения этого элемента. Хотя чаще всего реле монтируют так, чтобы подключение блока к аккумуляторной батарее было максимально удобным. Тут уже думайте сами, если решите поставить на лобовое стекло специальный датчик дождя.

Преимущества и недостатки

Когда сенсор располагается правильно на лобовом стекле, исправны все щётки стеклоочистителя, и сам электронный блок управления находится в хорошем состоянии, никаких проблем с работой датчика обычно не возникает. Поэтому, в основном, это устройство воспринимают с положительной стороны. Но всегда найдётся скептик, который отыщет множество минусов и назовёт датчик дождя бесполезным или лишним приспособлением в автомобиле. Да, когда девайс расположен прямо перед глазами водителя, что закрывает ему обзорность, либо щётки находятся в изношенном состоянии, ничего полезного устройство действительно не даст. Поэтому, делая выводы, нужно опираться на то, где датчик дождя находится. И тут важно разобраться, кто на самом деле прав, а кому стоит изменить своё мнение относительно сенсора осадков. Когда всё выполнено и установлено верно, водитель получает большое количество преимуществ от использования сенсора дождя. К ним можно отнести:

• автоматическое срабатывание;
• защита даже от нескольких капель на стекле;
• быстрая работа;
• автоматический контроль интенсивности щёток;
• высокая чувствительность;
• постоянно чистое стекло;
• отсутствие необходимости в нажатии кнопок и рычагов.

Для большинства водителей этих аргументов будет вполне достаточно. Но следует быть объективными до конца. У датчиков дождя действительно есть определённые недостатки. Проявляться они могут в следующем:

• Дворники могут срабатывать произвольно, когда это не требуется;
• Вращение щёток может отвлекать водителя от дороги;
• Многие датчики обладают слишком высокой чувствительностью;
• Устройство может сработать даже при образовании воздушных пузырей на лобовом стекле или отпечатков пальцев;
• Для избавления от ложного срабатывания нужно тщательно вымывать стекло;
• Не все сенсоры позволяют регулировать уровень чувствительности.

Но не всё так плохо. Если на вашей машине установлен хороший сенсор, который относится к проверенным и хорошо зарекомендовавшим себя производителям, проблем с работой и регулировкой возникать не должно. Порой достаточно немного поменять настройки, чтобы датчик не срабатывал от малейшего изменения влажности. Сделать это не так сложно, хотя лучше обратиться за помощью к квалифицированным специалистам.

Распространённые мифы

Также в обществе автомобилистов сформировалось несколько мифов, в которые многие продолжают упорно верить. Они несколько портят репутацию датчиков дождя. Потому эту несправедливость лучше исправить.

1. Датчик не работает в темноте. Очень распространённое заблуждение, которое не имеет ничего общего с действительностью. Информация о наличии загрязнений поступает на электронный блок за счёт работы инфракрасных лучей. Поэтому не важно, какое на улице освещение. Даже в полной темноте, если на лобовое стекло налить воду, автоматика запустит в работу стеклоочистители. Это не сложно проверить в домашних условиях.
2. Сенсоры не могут функционировать, если стекло затонировано. Ещё один популярный миф, который следует развеять. Хотя некоторая доля правды тут есть. Чтобы на тонированном стекле сенсор дождя работал в обычном режиме, для датчика нужно сделать небольшое отверстие в тонировке. Внешне вы его совершенно не заметите, зато тонировка не будет никак мешать работе датчика.
3. Зимой датчик следует обязательно отключить. Это утверждение не соответствует действительности. Да, в зимний период работа сенсора несколько меняется в худшую сторону, поскольку он предназначен для борьбы с каплями дождя, а не со снегом. Но если на машине дополнительно присутствует устройство обогрева ветрового стекла, тогда даже в условиях сильного снегопада датчик будет работать не менее эффективно, чем при проливном дожде.
4. При замене лобового стекла нужно покупать и новый сенсор, подключать его и соединять с дворниками. Не совсем правда. Если стекло нужно поменять, но сам сенсор остался целым, его можно установить на новое стекло. Важно лишь, чтобы на новом стекле присутствовало специальное окошко, предусмотренное для монтажа сенсора. Когда происходит наоборот, то есть ломается датчик при целом ветровом стекле, менять последнее не придётся.
5. Сенсор постоянно ломается, и его нужно менять регулярно. Это миф, хотя определённая доля правды тут есть. Если сенсор будет постоянно под воздействием загрязнений, нормально функционировать он не сможет. Но тут проблема не в поломке самого датчика, а в том, что водитель забывает ухаживать за лобовым стеклом. Если удалить всю грязь и избавиться от конденсата, который за долгое время эксплуатации может накапливаться на поверхности датчика, тогда он продолжит качественно выполнять возложенные на него функции.

Отсюда можно сделать вывод, что при правильной установке и в условиях грамотного ухода датчик дождя даёт целый ряд объективных преимуществ. Он повышает уровень безопасности при управлении транспортным средством, снимает с водителя обязанности по включению и выключению стеклоочистителей. Тем самым он не отвлекается от дороги.

Рекомендуется выбирать автомобили, на которых стоят современные многофункциональные датчики. Такие устройства отвечают не только за своевременное включение и выключение щёток стеклоочистителя, но также могут автоматически закрывать люк на крыше и окна на дверях машины. Когда внезапно во время поездки обрушивается сильный ливень, водителю приходится отвлекаться, нажимать разные кнопки, чтобы вода перестала проникать в салон. Автоматика работает быстро и эффективно. Нужно лишь немного подождать, пока электродоводчики получат команду от электронного блока управления и закроют все окна. На это уходит куда меньше времени, чем закрытие окон и люка вручную.

Пользоваться датчиком дождя или нет, каждый автомобилист решает сам. Если вас не устраивает слишком высокая чувствительность этого сенсора, в большинстве случаев её можно настроить. Это позволит полноценно наслаждаться автоматической работой стеклоочистителей, концентрировать всё внимание на дороге и не отвлекаться на регулировку работы щёток.

Датчики дождя экономят ваши деньги?

Вы когда-нибудь шли на работу дождливым утром и видели, как работает одна из спринклерных систем ваших соседей? У большинства из нас это есть, и это всегда остается в вашей голове как такая трата. Там, где мы живем, в Бирмингеме, штат Алабама, на шоссе 280 есть огромная коммерческая недвижимость, где, кажется, всегда орошается под дождем. Моя жена называет это датчиком дождя . Она говорит, что в их системе должны быть датчики дождя, которые обнаруживают дождь и включают их! Я уверен, что он действительно не запускается каждый раз, когда идет дождь, но вы можете видеть, как восприятие может легко разрушиться, потому что люди просто ненавидят, когда вода тратится впустую.Но действительно ли каждой спринклерной системе нужен датчик дождя?

Во-первых, давайте поближе познакомимся с датчиками дождя.

Профиль Hunter Wireless Rainclik

в разрезе

Два ведущих производителя продукции для орошения, Rain Bird и Hunter, производят датчики дождя и обнаруживают дождь одним и тем же методом. У них есть серия пористых пробковых дисков, которые при намокании от дождя расширяются и заставляют датчик предотвращать полив контроллера.После высыхания пробковых дисков датчик сообщит контроллеру, что они высохли, и контроллер может продолжить работу с запрограммированным графиком полива. Это касается как проводных, так и беспроводных датчиков дождя.

Если вы обнаружите, что ваш датчик дождя не отключает ваш контроллер в течение достаточно длительного периода времени или если он снова включает ваш контроллер слишком скоро после дождя, датчик дождя можно легко настроить. На датчике есть простая регулировка, которая позволяет датчику высыхать быстрее или медленнее или где-то посередине.Это так же просто, как повернуть регулировочный механизм на датчике, чтобы на диски попало больше воздуха по бокам или меньше воздуха. Чем больше воздуха подвергается воздействию, тем быстрее высыхает датчик, что позволяет контроллеру вернуться к своей обычной программе полива. И, конечно же, верно и обратное, поэтому, если регулировка полностью закрыта, по бокам не будет попадания воздуха, и будет видна только верхняя часть, так что такое же количество дождя будет препятствовать работе контроллера. на более длительный период времени.Конечно, чем дольше прерывается график полива, тем меньше воды вы используете, но если ваши гортензии висят, вы можете предпочесть настройку, при которой контроллер снова включится раньше. В типичный летний день в Бирмингеме, штат Алабама, датчик дождя может препятствовать поливу системы в течение одного-трех дней после дождя, в зависимости от настроек датчика, количества осадков и того, насколько ветрено и жарко в период после дождя. осадки.

Какова окупаемость инвестиций в датчики дождя?

Расходы на воду и канализацию в Бирмингеме, штат Алабама, постоянно растут, поэтому важно изучить все возможные возможности экономии воды.Простым дополнением к любой спринклерной системе является Hunter Wireless Rain Click, который может сэкономить вам сотни или даже более 1000 долларов в год. Некоторые муниципалитеты берут за воду больше, чем другие, поэтому, если вода в вашем доме или на работе стоит дорого, датчик дождя практически необходим, если у вас есть спринклерная система.

Итак, сколько воды может сэкономить датчик дождя в обычной спринклерной системе? Давайте посмотрим на пример дома, в котором есть вода от Бирмингемского водопровода.Небольшая спринклерная система с 6 зонами для полива травы и поливом в каждой зоне в течение 30 минут при каждом запуске спринклерной системы. Это составит в общей сложности 3 часа работы или 180 минут при прохождении через систему примерно 20 галлонов в минуту, что в сумме дает 3600 галлонов воды. При цене 5,36 доллара за 1000 галлонов воды один цикл будет стоить 19,29 доллара. Таким образом, каждый раз, когда датчик дождя не позволял этой системе работать во время дождя, владелец недвижимости экономил 19,29 доллара на счетах за воду.После того, как он десять раз предотвратил полив во время дождя, он с лихвой окупился. Теперь это то, чем стоит заняться!

В чем недостаток датчиков дождя?

Менее чем за 200 долларов вы не получите метеостанцию ​​или что-то еще, что будет управлять вашей спринклерной системой в соответствии с местным прогнозом погоды. Разница в том, что ваша спринклерная система пропустит цикл полива, если в то время, когда был запланирован его запуск, идет дождь, но не пропустит цикл, если в прогнозе указано время начала до дождя.Когда облака начинают посылать влажный материал, датчики дождя заставляют контроллер полива пропускать цикл. Если запланирована работа на 4А и прогнозируется дождь на 2Р, спринклерная система все равно будет работать в то утро. Однако он не будет работать во время дождя, и это делает его на вес золота.

Чтобы убедиться, что вы не посмешище на улице, по крайней мере, из-за того, что делает ваша спринклерная система, установите датчик дождя.

Датчики дождя ломаются?

Каждый раз, когда я покупаю свой личный дом, я думаю об общей стоимости владения.Сколько мне будет стоить обслуживание этого нового гаджета и как скоро его потребуется заменить? Я установил сотни датчиков дождя в Бирмингеме, штат Алабама, и считаю их очень надежными и не доставляющими особой головной боли. Я встречал несколько очень старых, которые требовали замены, но большинство из них служат много лет и делают именно то, что должны делать. Это действительно маленькая жемчужина гаджета, и я люблю предлагать ее своим клиентам из-за этого.

Могу ли я жить без датчика дождя?

В большинстве случаев датчик дождя необходим для экономии воды, но в некоторых случаях вы можете обойтись без датчика, это действительно зависит от того, как вы лично используете свою спринклерную систему.Например, если ваша система всегда находится в выключенном положении и вы просто запускаете ручной цикл на контроллере, когда хотите полить ландшафт, то датчик дождя не будет иметь никаких дополнительных преимуществ для системы. Однако, управляя спринклерной системой таким образом, вы, скорее всего, не сможете использовать оптимальное время дня для полива, которым является раннее утро, чтобы ограничить количество воды, теряемой на испарение и ветер. Обычно утром прохладнее и менее ветрено, поэтому большая часть воды, поступающей из вашей системы, попадает на ваш ландшафт, а не испаряется или уносится по воздуху.Но для большинства из нас, чтобы запустить вашу спринклерную систему около 4-5 утра, необходимо запрограммировать наши контроллеры так, чтобы нам не приходилось вставать раньше, чем хотелось бы, просто чтобы включить спринклерную систему и, следовательно, Датчик дождя необходим на этом этапе на случай, если ночью или утром пойдет дождь, прежде чем вы сможете добраться до своего контроллера, чтобы выключить его.

Короче, можно жить без датчика дождя, но зачем вам это нужно?

Вы живете в районе Большого Бирмингема, штат Алабама? Тебе повезло, нам тоже! Щелкните здесь, чтобы увидеть отличный сервис.

Датчики дождя для контроллеров полива

Продукция K-Rain Rain Sensor превращает контроллер орошения в эксперта по управлению водными ресурсами, эффективно приостанавливая полив во время дождя и / или заморозков.

После того, как выпадет установленное количество дождя и / или установится отрицательная температура (для моделей с датчиком замерзания), датчик активирует контроллер, чтобы приостановить полив.

НОВИНКА! Универсальный приемник датчика дождя K-Rain позволяет подключать беспроводной датчик дождя / замораживания K-Rain практически к любому контроллеру производителя, обеспечивая экономичный вариант добавления беспроводного датчика дождя в большинство систем орошения.Доступен в виде набора, включающего приемник универсального датчика дождя K-Rain и беспроводной датчик дождя / замерзания.

В отличие от других датчиков дождя на рынке, беспроводной датчик дождя и замерзания K-Rain® (модель 3208-WRFS) может быть сопряжен с несколькими контроллерами K-Rain Pro EX 2.0 с поддержкой Wi-Fi в пределах диапазона, обеспечивая дополнительную ценность для конечного пользователя. . Проводные датчики дождя работают с таймерами замкнутой цепи.

ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА

---

ПРИЕМНИК УНИВЕРСАЛЬНОГО ДАТЧИКА ДОЖДЯ

• Гибкость.Позволяет подключать беспроводной датчик дождя / замораживания K-Rain к любому контроллеру, оборудованному датчиком дождя любого производителя.
• Простота. Обеспечивает чрезвычайно быструю и простую установку и программирование, а также простое сопряжение с датчиком дождя K-Rain.
• Устойчивый к атмосферным воздействиям. Изготовлен из ударопрочного, устойчивого к УФ-излучению полимера для использования вне помещений.
• Не требует обслуживания. Батарейки для замены нет. Рассчитан на работу до 8 лет (в нормальных условиях).

ДАТЧИКИ ДОЖДЯ / ЗАМЕРЗАНИЯ

• Гибкость. Беспроводной датчик дождя / замерзания K-Rain (модель 3208-WRFS) может быть сопряжен с несколькими контроллерами K-Rain PRO EX 2 .0 с поддержкой Wi-Fi в пределах досягаемости.
• Монтаж 2 в 1. Обеспечивает гибкую установку за счет стандартного монтажа на плоской поверхности и в желобе.
• Модели 3208-WRFS и 3208-HRFS включают датчик замерзания, который предотвращает запуск системы орошения при падении температуры до 37 ° F или ниже.
• Диапазон: до 300 футов или 120 метров (линия прямой видимости)

3 причины, по которым вам нужен датчик дождя

Трудно мотивировать людей увлекаться управлением водными ресурсами.Однако, если ваши разбрызгиватели включаются во время дождя, вы не поверите, насколько сильно ваши соседи относятся к тому, что вам нужно экономить воду. Добавление датчика дождя к вашей текущей системе орошения может быть самым разумным решением, которое вы можете сделать для экономии воды. Это может сэкономить воду, деньги и, что более важно, успокоить ваших соседей.

Датчики дождя недорогие

В связи с повышенным вниманием к водосберегающим продуктам производители создали несколько новых решений для орошения, которые помогут вашей системе достичь максимальной производительности при удивительно минимальных инвестициях.Большинство датчиков дождя можно приобрести менее чем за 100 долларов. Вам нужен один датчик на контроллер. Эти новые продукты помогут вам сэкономить деньги, улучшить здоровье ландшафта и внести свой вклад в улучшение окружающей среды. Датчики дождя существуют уже много лет, но недавние достижения в области технологий позволили создать беспроводной датчик дождя, позволяющий разместить датчик в оптимальном месте для обнаружения дождя.

Простота установки

Датчики дождя могут быть установлены где угодно — на водостоках, столбах, стенах или трубопроводах.Датчик дождя связывается с контроллером вашей системы и предназначен для отмены программы цикла, остановки системы во время дождя и отключения ее на некоторое время после того, как пошел дождь. Орошение возобновится, когда датчик высохнет. Расположение датчика имеет решающее значение, поскольку установка датчика в солнечном южном месте может привести к его быстрому высыханию. И наоборот, установка в тенистой северной зоне заставит контроллер дольше оставаться выключенным. При выборе места установки держитесь подальше от крайностей.

вариантов

Датчики дождя можно купить практически везде, где продается продукция для орошения. Некоторым требуется определенное количество дождя, прежде чем они отключатся, чтобы они действительно могли сработать во время дождя. Я предпочитаю модели, которые сразу отключаются при обнаружении дождя. Датчики дождя — это действительно одно из самых простых улучшений управления водными ресурсами, которое вы можете внести в свой дом, и, тем не менее, по моему опыту, менее 10% всех контроллеров полива имеют датчик дождя. Кроме того, если у вас есть умный контроллер, помните, что для большинства из них также нужен датчик дождя.Контроллеры запрограммированы на полив определенного количества. Если вам нужно сегодня 0,25 дюйма воды, а идет дождь всего 0,1 дюйма, то вам подойдут спринклеры. Контроллер может быть правильным, но вам будет сложно объяснить своим соседям, почему вы правы. Если вам понравилась эта статья, подумайте о подписке или подписке на меня @ h3oTrends.

Настройка датчика дождя — Hydrawise

Hydrawise поддерживает стандартные датчики дождя с открытым / закрытым контактом и датчики влажности почвы.Фактически, вы можете использовать любой общий тип датчика с размыкающим / замыкающим контактом.

Эти датчики используют два провода и обычно обозначаются как нормально разомкнутые (иногда называемые NO) или нормально замкнутые (иногда называемые NC).

Датчик дождя обычно используется для приостановки циклов полива для зоны (или зон). Однако вы также можете создать свои собственные типы датчиков для запуска полива или для других сложных приложений. См. Создание пользовательского датчика для получения дополнительной информации.

HUNTER CLIK
Датчик дождя (нормально открытый)	Стандартный датчик дождя (используйте его, если вы подключили нормально открытый провод датчика дождя к контроллеру)
Датчик дождя (нормально закрытый)	Стандартный датчик дождя (используйте его, если вы подключили нормально замкнутый провод датчика дождя к контроллеру)
Датчик влажности почвы (нормально открытый)	Стандартный датчик влажности почвы (используйте его, если вы подключили нормально открытый провод датчика влажности почвы к контроллеру)
Датчик влажности почвы (нормально закрытый)	Стандартный датчик влажности почвы (используйте его, если вы подключили нормально замкнутый провод датчика влажности почвы к контроллеру)

Провода датчика необходимо подключить обратно к контроллеру и подключить ко входам SEN в контроллере.См. Схему ниже для подключения стандартных датчиков дождя.

После подключения датчика дождя настройте его в своей учетной записи Hydrawise, как показано ниже.

Чтобы настроить датчик в программном обеспечении Hydrawise, выполните следующие действия.

1. Войдите в свою учетную запись HYDRAWISE
2. Щелкните значок () в верхнем левом углу.
3. Нажмите ДАТЧИКИ .
4. Продолжите создание датчика и назначение зон.

Создание датчика

1. Создайте новый датчик, щелкнув ДОБАВИТЬ ДАТЧИК В КОНТРОЛЛЕР.
2. Выберите НАЗВАНИЕ ДАТЧИКА .
3. Выберите тип датчика (большинство датчиков Hunter обычно закрыты).
4. Измените вход контроллера на SEN .
5. Щелкните ДАЛЕЕ .

Назначение зон

1. Выберите ЗОНЫ , в которых датчик должен отключаться при срабатывании триггера.
2. Нажмите ОК .

Что такое датчик дождя для орошения? — Магазин спринклерных систем

Как установить датчик дождя в спринклерной системе

Иногда бывает сложно выбрать отличный датчик дождя для системы орошения.Датчик дождя по существу определяет, выпало ли количество дождя, достаточное для пропуска цикла полива. Будь то для любого двора или бизнеса; Исключительно важно установить датчики, которые ограничивают ненужную работу спринклерной системы под дождем.

Типы датчиков дождя

Расположение установленного датчика дождя также зависит от его подключения к контроллеру. На выбор есть два типа датчиков: проводные и беспроводные.

Проводной датчик дождя

Требуется меньше обслуживания.Проводной датчик дождя требует, чтобы вы проложили провод между датчиком и контроллером спринклерной системы. Это означает, что вам необходимо установить проводной датчик в месте, которое позволит вам аккуратно прокладывать провод и не подвергать его порезанию газонокосилкой или другими устройствами. Разведите провода между датчиком и контроллером, чтобы убедиться, что их длина достаточна для правильного соединения.

Беспроводной датчик дождя

Беспроводные системы используют различные методы радиосвязи для передачи сигналов между датчиком и контроллером.Беспроводные датчики могут быть установлены на расстоянии до 500 футов от системы орошения. Это позволяет вам устанавливать его в большем количестве мест, делает установку красивее и упрощает установку, поскольку нет необходимости беспокоиться о прокладке провода от датчика к настраиваемому контроллеру спринклера. Эти системы также обеспечивают регулируемую чувствительность к дождю, что позволяет владельцам адаптировать датчик к экстремальным климатическим условиям и конкретным потребностям в воде.

Какие бренды доступны?

Есть замечательная сумма денег, которую можно сэкономить, установив датчики дождя.Чем меньше эти части работают в сезон дождей, тем больше шансов, что система прослужит. Датчики дождя очень важны для увеличения срока службы ирригационной системы. Вот список самых выдающихся и надежных брендов, доступных на рынке:

Как они работают?

Когда на датчик поступает значительное количество дождевой воды, электрическая связь между датчиком и системным контроллером приостанавливается, что указывает на активность.Датчик прерывает электрическое соединение только во избежание подачи электричества либо на клапаны спринклера, либо на запуск насоса.

Преимущества

Hunter Mini-Clik, Rain-Clik и беспроводной Rain-Clik совместимы со всеми марками контроллеров полива и могут быть установлены профессиональным подрядчиком по поливу. Закон требует наличия датчиков дождя в некоторых районах, поэтому рекомендуется проконсультироваться с подрядчиком или любым местным органом водоснабжения, прежде чем рассматривать возможность установки системы орошения.

Даже если датчик не нужен, очень полезно иметь его в вашей системе. Это помогает экономить воду, прерывая любые автоматические циклы, запланированные после достаточного количества дождя. Это не только экономит деньги, но и помогает предотвратить чрезмерный полив растений, а также убережет вас от ошибки, связанной с опрыскиванием во время дождя.

Характеристики системы быстрого реагирования:

Большинство датчиков дождя работают, накапливая заданное количество осадков (дюйма, до дюйма) перед срабатыванием переключателя, который прерывает цепь от контроллера и отключает систему.В это «время накопления» система будет без необходимости продолжать полив. Это может выглядеть особенно плохо для муниципалитетов, предприятий и жилых домов, заботящихся о сохранении окружающей среды. Благодаря встроенной технологии Quick Response Hunter Rain-Clik и беспроводной Rain-Clik могут дать команду контроллеру отключиться сразу после начала дождя.

Технология задержки щелчка

Hunter Industries имеет уникальное устройство, которое можно установить в сочетании с датчиками дождя любой марки или добавить в систему после установки.При установке с датчиком дождя Hunter Clik-Delay предназначен для задержки срабатывания контроллера на 48 часов после прекращения дождя.

Почему вы должны использовать один?

Датчики дождя

просты в эксплуатации и не требуют сложной проводки. Он просто подключается к существующей системе, уже действующей на любой коммерческой недвижимости. Зачем он тебе нужен? Датчики дождя очень удобны и являются одним из самых лучших способов поддерживать бесперебойную и эффективную работу оросительной системы.Большинство датчиков дождя совместимы со всеми марками контроллеров полива и могут быть легко установлены вами или профессиональным подрядчиком по поливу.

Датчик дождя не только сэкономит вам деньги, но и поможет предотвратить чрезмерный полив растений и избавит вас от неудобств, связанных с поливом во время дождя.

Сохранение водных ресурсов — Статут Флориды

Флорида — единственный штат в стране, в котором установлен статут о датчиках дождя. Начиная с 1991 года, этот закон применяется ко всем новым автоматическим спринклерным системам: «Любое лицо, которое покупает и устанавливает автоматическую оросительную систему газона после 1 мая 1991 года, должно установить, обслуживать и эксплуатировать датчик дождя или переключатель, который будет иметь приоритетное значение. цикл орошения спринклерной системы, когда выпало достаточное количество осадков »(Закон Флориды 373.662). Некоторые округа и сообщества Флориды приняли законы, согласно которым для всех автоматических систем полива ландшафта требуются датчики дождя, независимо от возраста. В некоторых городах, включая Кэри, Северная Каролина, есть постановления, требующие датчиков дождя.

Экономия воды

Вероятная экономия воды и затрат

Конкретное количество потенциально сэкономленной воды при использовании запорных устройств для защиты от дождя варьируется, однако экономия обычно значительна в течение года при среднем количестве осадков.Существует множество факторов, влияющих на определение значения датчика для снижения расхода воды: как часто идет дождь, был ли контроллер специально включен для автоматической работы, а также объем воды, подаваемой системой за цикл. Если затраты на воду и количество воды, применяемой за цикл полива всей системой, различаются, то просто рассчитать стоимость сэкономленных денег каждый раз, когда датчик вмешивается в цикл полива из-за дождя.

В качестве примера, если система орошает 1 акр (4046 квадратных метров) дерна и настроена на обработку каждой зоны так, чтобы 1 дюйм (2.6 см) воды используется за цикл, можно подсчитать, что 27 152 галлона (102,8 м3) используются на 1 акр (4046 квадратных метров) дерна за цикл. Учитывая, что вода стоит 2,00 доллара за тысячу галлонов, сэкономленные деньги будут стоить 54,30 доллара всякий раз, когда датчик устраняет событие полива. Что еще более важно, будет сохранено 27 152 галлона (102,8 м3), которые будут потеряны из-за глубокой фильтрации или стока. Если это количество умножить на количество значительных осадков, выпадающих в этом районе за один вегетационный период, можно сэкономить значительную сумму денег и воды.

Насколько сложно установить датчик дождя?

Если вы не знаете, где разместить и установить датчики дождя на территории вашего дома, лучше всего обратиться за профессиональной помощью.

Прежде всего, вы должны выбрать, где разместить датчики. Рекомендуется на открытой местности, которая точно не заблокирована деревьями, крышей или чем-либо еще, что может предотвратить попадание дождевой воды на датчик.

Для проводных датчиков устройство необходимо установить рядом с контроллером спринклера и убедиться, что провода надежно соединены внутри монтажной панели клапана контроллера.

Современные типы обычно идут с двумя сенсорными проводами. Подключите эти провода к клеммам датчика дождя контроллера дождевателя. Затем соедините один провод с общим проводом с помощью гайки, а другой провод необходимо подключить к общей клемме. Тщательно и внимательно следуйте инструкции, прежде чем выполнять всю процедуру.

Техническое обслуживание

Нет необходимости в техническом обслуживании устройства. Mini-Clik не нужно переносить или накрывать для «подготовки к зиме».

Поиск и устранение неисправностей

Сначала выполните эти простые тесты, прежде чем предположить, что устройство неисправно, и заменить его. Если система вообще не сработает:

1. Сначала убедитесь, что диски Hunter Rain-Clik высохли, а переключатель свободно «щелкает» и выключается при нажатии на верхнюю часть шпинделя.
2. Затем найдите обрыв провода, ведущего к Rain-Clik, и проверьте все соединения проводов.
3. Убедитесь, что температура выше 37 ° F (3 ° C) (для модели Rain / Freeze-Clik).

Если система не отключается даже после сильного дождя:

1. Проверьте правильность подключения (см. «Проверка работы для проверки правильности подключения»).
2. Действительно ли ливень попадает в Rain-Clik? Проверьте, нет ли препятствий для дождя (например, выступов, деревьев или стен).

Какие инструменты вам нужны?

Установить датчик дождя очень просто. Требуется всего несколько инструментов, а инструкции прилагаются к каждому датчику.

• Отвертка (или дрель)
• Кусачки для проволоки
• Крепление для желоба при установке на водосточный желоб
• Гаечный ключ
• Плоскогубцы

Крепление

Используя винты, входящие в комплект, закрепите датчик на любой поверхности, подверженной воздействию дождя, но вне зоны действия спринклерного распылителя. Корпус переключателя должен быть вертикальным, но поворотный кронштейн можно перемещать для установки на наклонной поверхности. Ослабьте контргайку и винт перед поворотом кронштейна, затем снова затяните.

Сколько стоит датчик дождя?

Есть много способов заказать датчик дождя для полива. Проводные датчики дешевле и варьируются от 25 до 50 долларов из-за ограниченной площади, которую можно охватить, в то время как беспроводные датчики дороже, от 75 до 200 долларов, они предлагают простую установку и больше возможностей.

Датчик дождя со сложенным световодом с наклонным воздушным зазором

Был реализован автомобильный датчик для обнаружения капель дождя на волноводе и над ним, использующий отклонение и рассеяние света, обеспечивающий широкий охват и чувствительность для обнаружения скопления тумана.Предлагаемая структура датчика под уложенным световодом состояла из светозащитного приспособления, окружающего фотоприемник, и примыкающего к нему источника света. Наклонный воздушный зазор между многослойным световодом и светозащитной арматурой сыграл важную роль в повышении чувствительности и улучшении линейности. Эта структура датчика устраняет сложную коллимирующую оптику, сохраняя при этом широкий диапазон зондирования за счет простой геометрии. Алгоритм обнаружения, основанный на процессе преобразования времени в интенсивность, использовался для преобразования интенсивности дождя в счетный процесс дождя.Экспериментальный результат внутри моделируемой дождевой камеры показал отчетливо различную реакцию между легким дождем и обычным дождем. Ожидается применение в качестве автомобильного датчика дождя.

1. Введение

В настоящее время доля электроники в автомобиле постоянно растет, и датчик дождя является одним из таких электронных компонентов в автомобиле. Датчик дождя в автомобиле используется для автоматического включения стеклоочистителя в случае обнаружения дождя на лобовом стекле и над ним. Было предложено множество идей и концепций, касающихся датчика дождя на лобовом стекле, таких как механический [1], акустический [2], резистивный [3–7], емкостной [8–16], оптическое отображение [17–26], микроволновое [27, 28] и оптические [29–36] датчики дождя; однако связанные с этим проблемы, такие как линейность, чувствительность, помехи, неисправность, зона чувствительности и структурная сложность, ограничивали их применение в транспортном средстве.Это произошло из-за случайного характера дождя, свойственного жидкости. Однако требуется адекватная линейность интенсивности дождя для диапазона, на котором водитель хочет различать, чтобы протереть лобовое стекло для удобства вождения. Среди традиционных концепций, касающихся датчика дождя, механический датчик отслеживает изменение амплитуды и частоты вибрации от капель дождя, а акустический метод контролирует звуки по каплям дождя с помощью электретного микрофона. Резистивным методом измеряли сопротивление постоянному току между точечными [3], линейными [4, 5] или встречно-штыревыми [6, 7] электродами; однако эти электроды располагались за пределами лобового стекла, которое подвергалось истиранию и скоплению пыли.Метод емкостного обнаружения отслеживал изменение емкости между электродами внутри лобового стекла, и это изменение емкости из-за капель дождя преобразовывалось в изменение импеданса [13] в емкостном мосту или изменение частоты [14–16] в LC-резонансной цепи. В этом методе, если встречно-штыревой рисунок пальцев был когда-то влажным, он не мог почувствовать следующую каплю дождя, и это приводило к смещению линейной области в сторону более слабой интенсивности дождя, а не практически приемлемой интенсивности.Метод оптического изображения, использующий матричный датчик изображения [17–24] или камеру [25, 26], имел преимущество в том, что зондирование более широкой области с использованием простого оптического компонента; тем не менее, он изначально был восприимчив к стремительным пейзажам во время вождения. Другой метод обнаружения микроволнового радара был предпринят путем моделирования рассеяния между микроволновым излучением и взаимодействием дождя. Оптоэлектронный метод обнаружения обычно используется для обнаружения капель дождя на лобовом стекле, поскольку оптически прозрачная природа лобового стекла в ограниченном оптическом спектре связывает оптический путь сигнала между датчиком, расположенным внутри стекла, и каплями дождя, расположенными за стеклом.Предложен метод зондирования дождя с использованием непосредственного крепления источника света и фотоприемника внутри лобового стекла [29, 30], между которыми устанавливается барьер для подавления первичного паразитного излучения; однако эта конфигурация имела ограничение по увеличению чувствительности из-за нежелательного вторичного паразитного излучения, в противном случае она имела низкую чувствительность. В транспортных средствах широко используются два оптоэлектронных типа, различающиеся оптическими путями. В датчике отражательного типа использовался отраженный свет от капли дождя на поверхности лобового стекла с помощью камеры [31], наклонной плоскости крепления датчика [32] или светового луча [33, 34].Среди них метод с использованием коллимированного светового луча [34] от источника света был достаточно сильным, чтобы подавить эффект окружающего света, достигая фотодетектора; однако он образовывал лишь небольшое пятно обнаружения на поверхности лобового стекла, что приводило к недостаточной площади обнаружения и линейности для определения интенсивности дождя. Чтобы компенсировать этот недостаток, в автомобиле была предложена конфигурация с несколькими оптическими путями [35]. Наиболее известной схемой оптического зондирования был датчик оптического волноводного типа [36], в котором коллимированный инфракрасный световой пучок вводился в лобовое стекло с помощью метода призменной связи.В этой схеме линия канала между источником света и фотодиодом образовывала полосу, чувствительную к дождю, и отслеживалось количество утечки света каплями дождя. Этот метод имел ограниченную зону восприятия, но имел чувствительную реакцию на присутствие капель дождя с меньшим вмешательством окружающего света. Однако он также был подвержен ударам и вибрации, воздействующим на интерфейс световода, и требовал сложных оптических компонентов. Для большинства оптических датчиков дождя требуется жесткое крепление [37–39].Метод обнаружения рассеянного света является альтернативой предшествующим технологиям, который может не только устранить сложную оптическую арматуру, но также расширить зону обнаружения в трехмерном пространстве. Компромисс этих преимуществ — слабый световой отклик на капли дождя. Следовательно, существует потребность в датчике дождя с широким охватом зондирования и повышенной чувствительностью без сложных оптических компонентов. Эта статья посвящена чувствительному методу обнаружения дождя, использующему обнаружение как рассеянного, так и отклоненного света без сложной оптической коллимационной арматуры.

2. Теория обнаружения дождя

2.1. Обнаружение рассеянного света

В традиционном оптоэлектронном методе обнаружения дождя использовался коллимированный световой луч для минимизации потерь оптической мощности от источника инфракрасного света. Используются два типа датчиков дождя. Концепция датчика дождя отражающего типа, который определяет степень утечки света на отражающее пятно с помощью коллимирующего оптического приспособления под лобовым стеклом, показана на рисунке 1 (а). А концепция датчика дождя с оптическим волноводом, использующего световой канал, сформированный внутри лобового стекла, соединяющий источник света и фотодетектор, показана на рисунке 1 (b).Датчик дождя в автомобиле, использующий рассеянный свет, размещает источник света и фотодетектор под лобовым стеклом. Светозащитный экран необходим для блокировки прямого проходящего света от источника света. В этом случае проходящий свет отражается на границе раздела двух прозрачных материалов, если показатели преломления различны. А отраженная оптическая сила пропорциональна разнице показателей. Концепция датчика дождя, использующего обнаружение рассеянного света, показана на рисунке 2. Фактические пути света отличаются от типичных, показанных на рисунке 2.Рассеянный свет каплями дождя, которые находятся близко к лобовому стеклу, является основным источником сигнала для обнаружения. Необходимо избегать прямого излучения и отражения света, за исключением капель дождя на лобовом стекле или над ним, чтобы избежать помех от постороннего света.

Проходящий свет от источника света проходит расстояние «» до капли дождя. И он отражается обратно на фотодиод после того, как преодолеет расстояние «.» Оптическая мощность принимаемого света в месте расположения фотодетектора может быть выражена, как показано в (1) [40], и эта принимаемая мощность зависит от морфологии капли дождя и расстояния между каплей дождя и светодиодом.В (1) — морфология капли дождя, — светочувствительная область фотоприемника, — интенсивность приема, — интенсивность излучения, — вероятность отражения каплей дождя, — вероятность приема сигнала на фотоприемнике:

2.2. Обнаружение отраженного света

Если коллимированный свет падает на стеклянную среду, свет передается в соответствии со скоростью передачи и отражается в соответствии со скоростью отражения на поверхности раздела двух прозрачных материалов с разными показателями преломления.Например, скорость передачи составляет около 96%, а коэффициент отражения составляет около 4% на поверхности раздела между воздухом и стеклянной средой в зависимости от угла падения и точного значения показателей преломления. Если световой блок, который препятствует прямому прохождению от источника света к фотодиоду, размещен так, чтобы пропускать только сигналы после третьего отражения на верхней поверхности стекла, как показано на рисунке 3 (а), то сигналы после второго отражения могут достигать фотодетектора из-за капли дождя. на поверхности стекла вызывает увеличение толщины стекла, что приводит к изменению пути света, как показано на рисунке 3 (b).

Разница в интенсивности света между вторым и третьим отражениями составляет около 1,6 10 ⁻⁴ , как показано на рисунке 3. Таким образом, разница в интенсивности показывает почти дискретный шаг и подходит для установки пороговой точки для определения наличия дождя. падение или нет. В случае, если падающий свет не является коллимированным светом, разница в интенсивности между вторым и третьим отражениями близка к дискретному шагу из-за наличия приспособления для светового блока, хотя разница становится меньше, чем в случае коллимированного падающего света.Если минимальное расстояние разноса, показанное на рисунке 3, приближается к точке едва после второго отражения, то вероятность обнаружения капли дождя будет максимальной. Однако этот метод является дорогостоящим в реализации, поскольку требует поддержания высокого уровня точности размеров приспособления.

2.3. Обнаружение отраженного света с наклонным воздушным зазором

Вместо поддержания высокого уровня точности размеров для точной регулировки минимального расстояния разделения с помощью приспособления для блокировки света, размещение наклонного воздушного зазора между лобовым стеклом и приспособлением для блокировки света является удобным способом непрерывной регулировки пороговой точки для увеличить чувствительность обнаружения дождя.

Когда наклонный воздушный зазор отсутствует, второй свет, отраженный верхней стеклянной поверхностью, блокируется приспособлением для блокировки света. В этом состоянии небольшой капли дождя будет недостаточно, чтобы отклонить световой путь выше второго отраженного света от приспособления для блокировки света. Когда имеется наклонный воздушный зазор, второй свет, отраженный верхней стеклянной поверхностью, практически не блокируется устройством блокировки света, как показано на рисунке 4 (а). В этом состоянии достаточно лишь небольшой капли дождя, чтобы отклонить световой путь от светозащитного приспособления и достичь апертуры фотодетектора, как показано на рисунке 4 (b).Регулируя угол наклона между стеклянным волноводом и приспособлением для блокировки света, отклонение света можно непрерывно регулировать, регулируя угол наклона между лобовым стеклом и приспособлением для блокировки света, что обеспечивает высокую чувствительность. Влияние угла наклона на степень отклонения можно объяснить, как показано на рисунке 5. В случае, когда свет падает на нижнюю поверхность лобового стекла с углом падения, этот свет будет проходить через нижнюю поверхность и снова падать на верх. поверхность лобового стекла с углом падения.Если установить угол наклона равным, то угол отражения будет равен. Это отклонение смещает световой путь как в горизонтальном направлении, если предположить, что угол наклона небольшой, обычно меньше нескольких градусов.

2.4. Квантование интенсивности дождя

Важно определить интенсивность дождя, чтобы контролировать интервал срабатывания стеклоочистителя в автомобиле. Однако отклик сигнала от процесса светорассеяния [41–44] имеет случайные стохастические характеристики; таким образом, сложно выполнить линейную настройку в зависимости от интенсивности дождя.Таким образом, необходимо квантовать интенсивность дождя путем преобразования процесса рассеяния. Прямое квантование аналогового значения невозможно, поскольку выходной сигнал датчика представляет собой цифровое значение. Таким образом, алгоритм, преобразующий цифровое значение интенсивности дождя в аналоговое значение, необходимо использовать в датчике дождя. Частота обнаружения дождя в заданном временном интервале используется для определения интенсивности дождя. А цифра, показывающая степень непрерывного обнаружения дождя, используется для определения размера капли дождя.Один временной кадр, который представляет собой заранее определенный временной интервал, разделен на несколько временных интервалов, и каждый временной интервал представляет событие обнаружения дождя; таким образом, он формирует преобразование времени в интенсивность. Посредством этого преобразования вероятность дождя определяется путем подсчета активных временных интервалов в заданном временном интервале. Структура одного временного кадра, имеющего несколько временных интервалов, проиллюстрирована на рисунке 6. В случае моросящего дождя только один временной интервал представляет собой активный интервал; тем не менее, в дождливых условиях будет активным больше слотов.В крайнем случае, например, в душе, будут активны все временные интервалы. Мы можем извлечь данные об интенсивности дождя и размере капель дождя, проанализировав структуру активного временного интервала за один кадр.

При преобразовании времени в интенсивность вероятность дождя в одном кадре оценивается путем объединения вероятности размера дождя и вероятности времени дождя, как показано в (2), где представляет временной интервал число, представляет собой весовой коэффициент размера капли дождя, представляет собой весовой коэффициент для активных временных интервалов, представляет непрерывные интервалы времени и представляет количество временных интервалов, обнаруживающих каплю дождя:

Таким образом, этот процесс преобразования времени в интенсивность использует данные для размера капли дождя, кода и времени дождя, кода для определения интервала срабатывания стеклоочистителя.В случае дождя под душем код отправляет сигнал для активации высокой скорости, а код отправляет сигнал для включения стеклоочистителя. В случае небольшого дождя код отправляет сигнал для включения на низкой скорости, а код отправляет сигнал для включения дворника. В то время как только в условиях тумана, код отправляет сигнал для включения электродвигателя стеклоочистителя только при обнаружении дождя.

3. Эксперимент

3.1. Конструкция датчика дождя

Лобовое стекло автомобиля имеет структуру многослойного стекла, в которое в качестве амортизатора вставлена ​​тонкая пленка из поливинилбутираля.Показатель преломления указанной полимерной пленки находится в диапазоне от 1,6 до 1,8, что близко к показателю преломления стекла, а толщина пленки незначительна по сравнению с толщиной стекла. Датчик дождя был изготовлен с использованием стандартного лобового стекла, имеющего 2 уложенных друг на друга световода толщиной 2 мм каждый, как показано на Рисунке 7. Угол наклона ветрового стекла был отрегулирован таким образом, чтобы второе отражение от верхней поверхности стекла едва блокировалось приспособлением для блокировки света. . В случае, если капли дождя присутствуют на верхней стеклянной поверхности или над ней, тогда новый путь отраженного света создается за счет отражения от поверхности капли дождя.Это отклонение приводит к уменьшению шага отражения, в результате чего оптическая мощность, подаваемая на фотодетектор, на порядок выше, чем в состоянии без капли дождя.

Отраженный световой путь за пределами лобового стекла является основным источником сигнала для срабатывания стеклоочистителя. Фотодетектор распознает два пути сигнала: отраженный свет от капли дождя на лобовом стекле и рассеянный свет от падающей капли дождя. Отраженная оптическая мощность от капли дождя на лобовом стекле регулируется близко к рассеянной оптической мощности за счет падения капли дождя над лобовым стеклом, сохраняя достаточное расстояние для выравнивания интенсивности сигнала от дождевых капель.Угол падения от источника света регулируется путем регулировки расстояния между световым блоком и источником света. Прямо распространяющийся свет от источника света блокировался светозащитным приспособлением до того, как достигал фотодетектора, как показано на рисунке 8. Скорость усиления сигнала для отклоненного и рассеянного света ограничивалась количеством рассеянного света даже при встраивании фотодетектора внутри светового блока.

3.2. Обработка сигнала

Угол излучения источника света имеет решающее значение для обнаружения дождя.Широкий угол обеспечивает более широкую зону обнаружения, а узкий угол увеличивает разрешение обнаружения в пределах ограниченного диапазона обнаружения. Светодиод с плоским верхним окном, имеющим угол половинной мощности 90 градусов, был выбран для расширения обнаруживаемой области. Более высокий периодический мгновенный ток возбуждения 60 мА подавался на светодиод, поддерживая коэффициент заполнения 25% для предотвращения перегрева, по сравнению с нормальным непрерывным током возбуждения 20 мА. Частота модуляции света была выбрана равной 73 кГц, чтобы исключить нежелательный эффект окружающего света.Более высокая частота полезна для увеличения вероятности обнаружения из-за более высокой частоты дискретизации; однако с практической точки зрения это также увеличивает вероятность возникновения колебаний из-за высокого усиления приемника и сложности полосового фильтра схемы приемника. Переменное световое излучение использовалось для отслеживания быстро падающих капель дождя на большой территории. Центральная длина волны источника инфракрасного света была выбрана равной 875 нм, что было близко к пиковому отклику кремниевого фотодиода при использовании Ga _{1- x} Al _x As излучатель с надлежащим составом в тройном соединении III – V полупроводник.Также длина волны излучения светоизлучателя должна соответствовать спектральному диапазону пропускания фотодиода с фильтром дневного света, чтобы обеспечить дополнительное подавление солнечного света. Блок-схема передатчика показана на рисунке 9, а измеренная форма волны передатчика показана на рисунке 10.

Оптический интерференционный фильтр был помещен в окно фотодетектора оптического приемника для подавления нежелательной длины волны и улучшения отношения сигнал / шум с помощью электрической демодуляции. . Восстановленный отклик был увеличен до уровня полезного сигнала для аналого-цифрового преобразования с улучшенным SNR.Блок-схема оптического приемника показана на рисунке 11, а измеренная форма сигнала приемника показана на рисунке 12.

В автомобиле необходимо иметь несколько рабочих этапов для отслеживания интенсивности дождя. Алгоритм обнаружения дождя, основанный на процессе преобразования времени в интенсивность, используется для получения данных о дожде, таких как размер и количество капель дождя, а также для точного согласования выходных сигналов датчика с фактическими условиями дождя. На рисунке 13 показана блок-схема вышеупомянутого алгоритма обнаружения дождя.И фактическое окно ЖК-дисплея, просматривающее результат алгоритма обнаружения дождя, показано на рисунке 14, поскольку мгновенное количество дождя составляет 50% за один кадр, среднее количество дождя составляет 45%, мгновенный размер капли дождя составляет 30% за один кадр, а средний размер капли дождя составляет 30%. Далее это показывает, что стеклоочиститель начинает работать, потому что установленный порог составляет 20%.

3.3. Лабораторные измерения

Датчик дождя был установлен под лобовым стеклом с использованием механизма наклона, как показано на рисунке 15 (а), и эта экспериментальная установка использовалась для контроля максимальной чувствительности по скоплению тумана на поверхности лобового стекла.Выходной сигнал датчика дождя показал достаточную чувствительность для обнаружения тумана на поверхности стекла, как показано на рисунке 16. Показанная форма волны была изменена после преобразования в цифровой сигнал путем подачи порогового напряжения.

Датчик дождя был расположен внутри камеры с моделированием дождя, как показано на Рисунке 15 (b), и эта экспериментальная установка использовалась для контроля выходного сигнала датчика в отношении небольшого дождя, распыления 400 см3 / мин и обычного дождя, распыления 900 см3 / мин. . Распылители воды внутри имитирующей дождевой камеры были установлены над стеклом лобового стекла, а в распылительном пистолете для воды использовались форсунки двух разных размеров для моделирования условий слабого дождя и нормального дождя.Форма выходного сигнала датчика дождя после оцифровки и увеличения времени (× 140) для схемы управления показана на рисунке 17. Форма волны на рисунке 17 (а) показывает реакцию на небольшой дождь, что эквивалентно 45 оборотам в минуту стеклоочистителя. срабатывания, а форма волны на рисунке 17 (b) показывает реакцию на нормальный дождь, что эквивалентно срабатыванию стеклоочистителя 70 об / мин.

Экспериментальный результат внутри камеры с моделированием дождя показал четкую разницу между случаями легкого дождя и обычного дождя.При интенсивности дождя ниже уровня легкого дождя прерывистое срабатывание стеклоочистителя использовалось всякий раз, когда датчик обнаруживал капли дождя. В случае использования функции усреднения для подсчета временных интервалов дождя реакция датчика показывала тенденцию к несколько более слабой реакции, чем в случае без усреднения. В предлагаемой конструкции датчика дождя угол наклона датчика дождя относительно лобового стекла является ключевым параметром для определения чувствительности. Также этот угол может регулироваться в зависимости от толщины лобового стекла и расстояния до лобового стекла.Корпус датчика дождя был надежно прикреплен к лобовому стеклу с помощью клея. Вся оптическая конструкция датчика дождя располагалась вплотную к поверхности лобового стекла с зазором 0,5 мм внутри корпуса. Один конец датчика был прикреплен к корпусу с помощью шарнира, а другой конец наклонялся с помощью регулировочного болта с мелкой резьбой. В эксперименте было обнаружено, что угол наклона не превышает 6 градусов. После регулировки регулировочный болт фиксировали резьбовым фиксатором.Однако, если мы попытаемся интегрировать этот датчик дождя в лобовое стекло автомобиля за пределами лаборатории, необходимо дополнительно рассмотреть методологию жесткого крепления против механического смещения из-за вибрации во время вождения. Также необходима простая процедура калибровки для указанной чувствительности для соответствия условиям массового производства посредством дальнейших исследований.

4. Заключение

Оптоэлектронный датчик дождя со многослойным световодом с наклонным воздушным зазором был исследован на предмет применения в автомобильном датчике дождя.Преимущество этого открытого типа без оптической коллимационной арматуры — широкая зона покрытия и простая конструкция, но при этом повышенная чувствительность и линейность. Предлагаемый датчик дождя обнаруживал отраженный световой путь каплей дождя на верхней поверхности стекла волновода и отражение рассеянного света каплей дождя над стеклом волновода; Таким образом, он заменил сложную волноводную оптику в предыдущем датчике дождя. Всенаправленная диаграмма излучения света от источника света расширила зону покрытия, а наклонный воздушный зазор между светозащитной арматурой и многослойным стеклянным волноводом сыграл важную роль не только в повышении чувствительности, но и в улучшении линейности в зависимости от интенсивности дождя.Зона чувствительности датчика дождя покрывает прилегающую зону, соединяющую источник света и фотодетектор, что сравнимо с волноводным оптическим датчиком, имеющим чувствительность только в линии, соединяющей источник света и фотодетектор. Адекватное отношение сигнал / шум поддерживалось за счет использования оптического интерференционного фильтра и модуляции электрического сигнала, чтобы иметь возможность подавления шума при сохранении высокой скорости усиления сигнала. Алгоритм обнаружения, основанный на процессе преобразования времени в интенсивность, использовался для преобразования интенсивности дождя в счетный процесс дождя с использованием интервалов обнаружения с разделением по времени.Датчик дождя, установленный на лабораторном приспособлении, показал высокую чувствительность по обнаружению скопления тумана на поверхности лобового стекла. Экспериментальный результат, который был измерен внутри камеры с имитацией дождя, показал четкую разницу между случаями легкого дождя, распыление 400 куб. См / мин, и обычного дождя, распыления 900 куб. Этот результат теста с использованием моделированной дождевой камеры указывает на перспективность использования датчика дождя для автомобильного применения. Однако естественные условия дождя случайны; таким образом, результат теста за пределами лаборатории может отличаться от результата внутри лаборатории с использованием водяных пистолетов.В этом случае для оптимизации будет полезен расширенный эксперимент на улице под дождем.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов относительно публикации данной статьи.

Благодарность

Эта работа была поддержана исследовательским грантом Инчхонского национального университета в 2013 году.

Подготовка лобового стекла с датчиком дождя — техническая поддержка

Недавно ко мне обратился с вопросом один из выпускников Университета автостекла.Его вопрос напомнил мне, что есть некоторые общие проблемы, которые техники должны решить при установке на лобовое стекло датчика дождя.

Есть два типа крепления датчика дождя. В одном типе датчик дождя прикрепляется к предварительно нанесенной линзе, а в другом — там, где линза является частью датчика, и в устройстве используется оптически прозрачная прокладка, чтобы заполнить зазор между линзой и поверхностью стекла. Эти два крепления датчика требуют двух разных процессов очистки и подготовки, которые должны быть выполнены должным образом, иначе датчик дождя выйдет из строя.

Сначала поговорим о простом — предварительно наложенной линзе. Это легко, потому что стекло приходит к нам с линзой, уже нанесенной на поверхность, поэтому нам не нужно беспокоиться о подушках или смешивании компаундов. Сам датчик обычно крепится к объективу с помощью зажимов или монтажного оборудования, которое легко снимается и снова устанавливается.

Вы можете подумать, что здесь мало чего можно напортачить, не так ли? Неправильный.

Можно нарушить работу этого датчика тем, как вы чистите стекло.Большинство стекол с предварительно нанесенной линзой имеют защитную ленту, закрывающую линзу. Эта лента используется для защиты объектива от случайных действий, которые могут повредить объектив и вызвать неисправность. Однако имейте в виду другое использование защитного покрытия; для защиты линз от скопления излишков моющего средства для стекол. Если стеклоочиститель попадет на поверхность линзы и воздух высохнет, лазерный луч, который заставляет датчик работать, будет нарушен, и датчик не будет работать. Очистить линзу после нанесения на нее средства для чистки стекол невозможно из-за шероховатости поверхности и возможности поцарапать ее чистящим полотенцем.Лучше всего оставить защитную ленту на линзе до момента, когда датчик будет повторно прикреплен после замены.

Следующая установка датчика — контактная площадка. Этот тип датчика имеет линзу, встроенную в сам датчик. Оптически прозрачная прокладка, которую вы получаете для замены, используется для заполнения зазора между стеклянной поверхностью и линзой датчика. Если между поверхностью линзы и поверхностью стекла есть пузырьки или другой мусор, датчик не будет работать должным образом, поскольку может произойти конденсация, вызывающая появление капель воды, которые будут обнаружены датчиком.Это приводит к неисправности. Этот тип датчика обычно имеет кронштейн, прикрепленный к стеклу, который обеспечивает правильное выравнивание и фиксацию зажима. Внутреннюю часть этого кронштейна можно очистить перед установкой, и это рекомендуется.

Всегда рекомендуется заменять колодки при каждой установке. Я знаю. Вы спасли блокнот здесь и там. Я тоже несколько раз. Но ваша удача не всегда бывает верной, не так ли? Если вы не хотите, чтобы ваш клиент доставлял неудобства, и вы не хотите платить за повторный монтаж датчика дождя, тогда вы приобретете привычку менять прокладки на каждой работе.Просто сделай это.

Чтобы подготовиться к установке датчика, важно, чтобы прокладки и стекло имели как минимум комнатную температуру. Это позволит подушечкам правильно прилипать к линзе и стеклу с небольшими пузырями или без них. Положите подушку на датчик, чтобы воздух мог выходить по бокам. Обычно это делается путем укладки подушки из стороны в сторону.

Если вы решите использовать жидкий материал, состоящий из двух частей, материал должен иметь выпуклую форму над внешним выступом датчика и не закрывать окно лазера.При нанесении материала лучше всего располагать датчик на ровной поверхности. После нанесения он также должен быть отвержден за несколько минут перед нанесением на поверхность стекла.