Датчик дождя

редактировать

Датчик дождя на лобовом стекле автомобиля

A датчик дождя или переключатель дождя - это коммутационное устройство активируется дождем. Есть два основных применения датчиков дождя. Первый - это устройство для сохранения воды , подключенное к автоматической ирригационной системе, которая отключает систему в случае дождя. Второй - это устройство, используемое для защиты салона автомобиля от дождя и для поддержки автоматического режима работы стеклоочистителей ветрового стекла. Дополнительное применение в профессиональных антеннах спутниковой связи - включение дождевателя на апертуре антенного фидера для удаления капель воды с крышки майлара, удерживающей сжатый и сухой воздух внутри волноводов.

Содержание

1 Датчики полива
2 Автомобильные датчики
3 Физика датчика дождя
4 См. Также
5 Ссылки

Датчики полива

Датчики дождя для полива системы доступны как в беспроводной, так и в проводной версиях, в большинстве из которых используются гигроскопические диски, которые разбухают под дождем и снова сжимаются по мере высыхания - электрический переключатель, в свою очередь, нажимается или отпускается стеком гигроскопических дисков, а Скорость сушки обычно регулируется путем регулирования вентиляции, поступающей в штабель. Однако на рынке также продаются некоторые датчики электрического типа, в которых для измерения количества осадков используются опрокидывающиеся ковшовые датчики или датчики проводимости. И в беспроводной, и в проводной версиях используются 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.

Какой-то тип датчика требуется на новых оросительных системах газонов в Флориде, Нью-Джерси, Миннесоте, Коннектикуте и большинство частей Техас.

Автомобильные датчики

Автоматический датчик дождя General Motors, установленный на кабриолете Chevrolet Bel Air 1955 года.

В 1958 году Cadillac Motor Car Division из General Motors экспериментировала с чувствительным к воде переключателем, который запускал различные электродвигатели, чтобы закрыть складной верх и поднять открытые окна специально созданной модели Eldorado Biarritz в случае дождя. Первое такое устройство, по-видимому, использовалось для той же цели в концептуальном автомобиле под названием 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 году Модель Года: Cadillac снова оснастила 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 выпуск OTA update (2017.52.3) позволяя их автомобилям AP2.x использовать бортовые камеры для пассивного обнаружения дождя без использования специального датчика.

Большинство автомобилей с этой функцией имеют положение «АВТО» на столбце управления.

Физика датчика дождя

Диаграмма, показывающая работу оптического датчика дождя

Наиболее Общие современные датчики дождя основаны на принципе полного внутреннего отражения. Инфракрасный свет постоянно направлен на лобовое стекло изнутри под углом 45 градусов. Если стекло сухое, критический угол полного внутреннего преломления составляет около 42 °. Это значение получается с помощью формулы полного внутреннего преломления

$sin ⁡ (θ c) = n 1 n 2 {\ displaystyle \ sin (\ theta _ {\ text {c}}) = {\ frac {n_ {1} } {n_ {2}}}}$ ${\ displaystyle \ sin (\ theta _ {\ text {c}}) = {\ frac {n_ {1}} {n_ {2}}}}$

где $n 1 = 1 {\ displaystyle n_ {1} = 1}$ ${\ displaystyle n_ {1} = 1}$ - приблизительное значение показателя преломления воздуха для инфракрасного и $n 2 = 1,5 {\ displaystyle n_ {2} = 1,5}$ ${\ displaystyle n_ {2} = 1.5}$ - 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 мокрое, критический угол изменяется примерно до 60 °, потому что показатель преломления воды выше, чем у воздуха ( $n 1 = 1,3 {\ displaystyle n_ {1} = 1,3}$ ${\ displaystyle n_ {1} = 1.3}$ ). 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 включаются дворники.

См. Также

Ссылки

^«1957 CHEVROLET BEL AIR CONVERTIBLE». Получено 30 июня 2019 г.
^https://refractiveindex.info/?shelf=otherbook=airpage=Ciddor
^Smith, D. Y.; 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.
^http://www.philiplaven.com/p20.html