Датчик дождя - Rain sensor
Датчик дождя или дождь переключатель является переключающим устройство активируется осадками. Есть два основных применения датчиков дождя. Первый - это водосберегающее устройство, подключенное к автоматической системе полива , которое заставляет систему отключаться в случае дождя. Второй - это устройство, используемое для защиты салона автомобиля от дождя и для поддержки автоматического режима работы дворников .
Как работает датчик дождя?
Не все датчики дождя работают с одними и теми же механизмами. Вот краткое изложение различных типов:
Типы датчиков дождя
В зависимости от того, какой у вас двор, где вы живете и как часто идет дождь, вам нужно будет определить тип используемого датчика. Вот некоторые из различных датчиков дождя:
- Бачок для сбора дождя - этот датчик предотвращает включение дождевателей, когда бачок для дождя наполняется до определенного уровня. Проблема, о которой следует помнить при использовании такого датчика, - это ложное заполнение. Листья, мусор и даже насекомые или вредители могут заполнить сборную чашу, что приведет к отключению спринклеров. Часто они работают через беспроводную связь.
- Диск расширения - этот тип датчика дождя становится все более популярным. В этом конкретном датчике используется пробковый диск, который расширяется во время дождя для измерения уровня осадков. Затем используется реле давления для разрыва электрического соединения, в результате чего спринклеры включаются и выключаются.
Как это работает?
Датчик дождя работает по принципу полного внутреннего отражения. ... Инфракрасный лучи света на 45 градусов угла на четком области ветрового стекла от датчика внутри на автомобиле . Когда идет дождь, мокрое стекло заставляет свет рассеиваться, и меньшее количество света отражается обратно на датчик.
Дополнительное применение в профессиональных антеннах спутниковой связи - включение дождевателя на апертуре антенного фидера для удаления капель воды с майларовой крышки, удерживающей сжатый и сухой воздух внутри волноводов.
Датчики полива
Датчики дождя для ирригационных систем доступны как в беспроводной, так и в проводной версиях, в большинстве из которых используются гигроскопические диски, которые разбухают под дождем и снова сжимаются при высыхании - электрический выключатель, в свою очередь, нажимается или отпускается гигроскопическим диском штабель, и скорость сушки обычно регулируется путем управления вентиляцией, достигающей штабеля. Однако на рынке также продаются некоторые датчики электрического типа, в которых используются опрокидывающиеся ковшовые датчики или датчики проводимости для измерения количества осадков. Беспроводная и проводная версии используют аналогичные механизмы для временной приостановки полива контроллером полива - в частности, они подключаются к клеммам датчиков контроллера полива или устанавливаются последовательно с общей цепью электромагнитного клапана, чтобы предотвратить открытие любых клапанов во время дождя. почувствовал.
Некоторые датчики дождя для полива также содержат датчик замерзания, чтобы система не работала при отрицательных температурах, особенно там, где ирригационные системы все еще используются зимой.
Некоторые типы датчиков требуются в новых дождевальных системах для газонов во Флориде , Нью-Джерси , Миннесоте , Коннектикуте и в большинстве районов Техаса .
Автомобильные датчики
В 1958 году подразделение Cadillac Motor Car компании General Motors экспериментировало с чувствительным к воде переключателем, который приводил в действие различные электродвигатели, чтобы закрывать складной верх и поднимать открытые окна специально созданной модели Eldorado Biarritz в случае дождя. Первое такое устройство, по-видимому, использовалось с той же целью в концептуальном автомобиле Le Sabre, построенном примерно в 1950–51 годах.
Автоматический датчик дождя General Motors для кабриолетов был доступен в качестве опции, устанавливаемой дилером в 1950-х годах для таких автомобилей, как Chevrolet Bel Air.
В 1996 модельном году Cadillac снова оснастил автомобили автоматическим датчиком дождя; на этот раз, чтобы автоматически включить дворники и при необходимости отрегулировать их скорость в соответствии с условиями.
В декабре 2017 года Tesla начала выпускать обновление OTA (2017.52.3), позволяющее их автомобилям AP2.x использовать бортовые камеры для пассивного обнаружения дождя без использования специального датчика.
Большинство автомобилей с этой функцией имеют положение «АВТО» на колонке управления.
Физика датчика дождя
Наиболее распространенные современные датчики дождя основаны на принципе полного внутреннего отражения . Инфракрасный свет всегда направлен на лобовое стекло изнутри под углом 45 градусов. Если стекло сухое, критический угол полного внутреннего преломления составляет около 42 °. Это значение получается по формуле полного внутреннего преломления
где - приблизительное значение показателя преломления воздуха для инфракрасного излучения и - приблизительное значение показателя преломления стекла, также для инфракрасного излучения. В этом случае, поскольку угол падения света составляет 45 °, весь свет отражается, и детектор получает максимальную интенсивность.
Если стекло влажное, критический угол изменяется примерно до 60 °, потому что показатель преломления воды выше, чем у воздуха ( ). В этом случае, поскольку угол падения составляет 45 °, полное внутреннее отражение не достигается. Часть светового луча проходит через стекло, и измеренная интенсивность отражения ниже: система обнаруживает воду, и дворники включаются.
Смотрите также
использованная литература
- ^ "1957 CHEVROLET BEL AIR CONVERTIBLE" . Проверено 30 июня 2019 года .
- ^ "Показатель преломления воздуха - Сиддор" .
- ^ Смит, Д. Ю.; Карстенс, В. (2010). «Показатель преломления стекла и его дисперсия для видимого света» . Журнал физики: Серия конференций . 249 (1): 012034. Bibcode : 2010JPhCS.249a2034S . DOI : 10.1088 / 1742-6596 / 249/1/012034 .
- ^ «Показатель преломления» .