Датчик дождя в автомобиле как работает
Датчик дождя
Автор admin На чтение 4 мин. Просмотров 173
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:
- 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.
- Включение дворников без включения омывателя стекла. Работа стеклоочистителей при попадании грязи на стекло приводит к тому, что грязь просто размазывается.
- Чувствительность к качеству стекла. Малейшие неровности, трещины и сколы приводят к тому, что он перестает работать.
- 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.
В прошлом автопроизводители пытались либо убрать дворники, либо автоматически контролировать их скорость. Некоторые схемы включали обнаружение вибраций, вызванных попаданием отдельных капель дождя на лобовое стекло, нанесение специальных покрытий, которые не позволяли образоваться каплям, или даже ультразвуковое колебание ветрового стекла, чтобы разбить капли, чтобы их вообще не нужно было вытирать. Но эти системы были изведены проблемами и либо не попали в производство, либо были быстро отключены, потому что они раздражали больше водителей, чем они хотели.
Тем не менее, на автомобилях начинает появляться новый тип системы стеклоочистителей, который на самом деле хорошо определяет количество воды на лобовом стекле и управляет стеклоочистителями. Одна из таких систем сделана компанией TRW Inc., здесь PDF-файл с описанием их системы датчиков дождя. TRW Inc. использует оптических датчиков для определения влажности. Датчик установлен в контакте с внутренней частью лобового стекла, рядом с зеркалом заднего вида.
Датчик проецирует инфракрасного света в лобовое стекло под углом 45 градусов.Если стекло сухое, большая часть этого света отражается обратно в датчик передней частью лобового стекла. Если капли воды находятся на стекле, они отражают свет в разных направлениях - чем влажнее стекло, тем меньше света попадает обратно в датчик.
Электроника и программное обеспечение в датчике включают стеклоочистители, когда количество света, отраженного на датчике, уменьшается до заданного уровня. Программное обеспечение устанавливает скорость стеклоочистителей в зависимости от того, насколько быстро накапливается влага между салфетками.Он может управлять дворниками на любой скорости. Система регулирует скорость так часто, как это необходимо для соответствия скорости накопления влаги.
Система TRW, которая встречается на многих автомобилях General Motors, включая все модели Cadillac, также может быть отменена или отключена, чтобы можно было помыть автомобиль.
Для получения дополнительной информации о стеклоочистителях и связанных с ними темах, перейдите по ссылкам ниже!
Связанные Статьи HowStuffWorks
Больше замечательных ссылок
, Автоматическая цепь стеклоочистителя с датчиком дождя, использующая 555 таймер IC
Вы видели автоматической системы стеклоочистителя на автомобилях класса люкс, где стеклоочиститель автоматически активируется при наличии дождя или небольшого количества воды на лобовом стекле. Electronic Wiper - это очень распространенное устройство, которое устанавливается в каждом автомобиле, чтобы вытереть воду на лобовом стекле во время дождя. Но, как правило, они управляются вручную, и мы должны включить их вручную. Но сегодня мы собираемся создать автоматическую систему стеклоочистителей с датчиком дождя, используя 555 таймер IC. Эта схема автоматически определяет количество осадков и активирует стеклоочиститель для очистки ветрового стекла.
Необходимые компоненты:
- 555 Таймер IC
- L293D
- IC LM358
- Транзистор BC557
- Резисторы (1К, 10К, 2,2М)
- Конденсаторы (0,01 мкФ, 0,47 мкФ)
- Двигатель постоянного тока
- Датчик дождя
- Блок питания (5-12 В)
принципиальная схема и объяснение:
Эту автоматическую схему управления датчиком дождя можно разделить на четыре части.Первая часть включает 555 ИС в нестабильном режиме, вторая часть включает в себя компаратор LM358, третья часть имеет схему привода двигателя, использующую L293D, а четвертая часть - детектор дождя.
Для нестабильного мультивибратора мы использовали микросхему 555 таймера для генерации импульса каждые 2-3 секунды (в зависимости от значения конденсатора), что означает, что микросхема 555 таймера настроена в нестабильном режиме. Выход нестабильного мультивибратора напрямую подключен к инвертирующему выводу компаратора LM358 и выводу 7 привода L293D .Выход компаратора напрямую подключен к контакту 2 ИС привода двигателя. Компаратор LM358 IC используется здесь для сравнения 555 таймера выходного напряжения и опорного напряжения микросхемы через терминал, не инвертирующий компаратора, устанавливается с помощью делителя напряжения Circuit (R3 и R4). Были использованы два светодиода, один на выходе 555 нестабильной цепи и другой на выходе компаратора LM358. Детектор воды или датчик дождя используется для обнаружения воды или дождя. Выходной сигнал нестабильного мультивибратора и компаратора подается на микросхему драйвера двигателя L293D, которая дополнительно приводит в движение электродвигатель стеклоочистителя.Вся цепь может быть запитана от 5v-12v батареи в зависимости от применения.
Рабочее объяснение:
Работать с этим автоматическим стеклоочистителем проект очень просто. Как мы уже объясняли, эта схема состоит из четырех частей, а именно: нестабильный мультивибратор, компаратор, драйвер двигателя и детектор дождя. Когда капли дождя падают на датчик дождя, он запускает PNP-транзистор BC557, и PNP-транзистор включает источник питания всей цепи, и цепь начинает работать, пока на датчике дождя не появится вода.Теперь, после включения питания, нестабильный мультивибратор начинает колебаться на заданной частоте.
Теперь, когда выход IC 555 таймера становится ВЫСОКИМ, тогда компаратор LM358 дает НИЗКИЙ выход, а когда выход 555 ИС становится НИЗКИМ, тогда выход компаратора становится ВЫСОКИМ. При использовании этих двух выходов двигатель постоянного тока поворачивается по часовой стрелке и против часовой стрелки, а прикрепленный к нему стеклоочиститель поворачивается справа налево и слева направо через микросхему драйвера двигателя L293D. Вот как дворники автоматически чувствуют дождь и активируются.Они остаются активными до тех пор, пока на датчике дождя не появится вода, как только испарится вода, стеклоочистители останавливаются. Здесь также используются два светодиода для индикации. Вы можете увидеть всю работу этого проекта в Видео ниже.
Сборка датчика дождя:
Датчик дождя также называется Детектор дождя или Детектор воды. Хотя они легко доступны в любом электронном магазине или в любом электронном интернет-магазине, вы также можете легко создать их у себя дома.Здесь мы кратко объясним шаги:
Шаг 1: Возьмите медную обшитую доску ок. 2 дюйма длины и такой же ширины и натрите ее наждачной бумагой.
Шаг 2: Теперь возьмите черную ленту или ленту виолончели и прикрепите ее к плате Clad, как показано на рисунке.
Шаг 3: Нам нужны только медные дорожки под черной лентой. Таким образом, нам нужно удалить всю другую медь, кроме как под черной лентой.Для этого приготовьте раствора хлорида железа (FECL3) , добавив 2-3 чайных ложки хлорида железа в немного воды. Это решение называется Зудящее решение . Поместите PCB в этом решении в течение ок. полчаса.
Шаг 4: Хлорид железа реагирует и удаляет открытую медь и не реагирует с замаскированной медью под черной лентой. Теперь выньте плату из раствора, не касаясь раствора, и удалите черные ленты.
Шаг 5: Наконец припаяйте два провода на двух созданных медных «дорожках», как показано на рисунке, и ваш датчик дождя готов к использованию.
Мы также рекомендуем вам ознакомиться с этой статьей: Как сделать печатную плату дома, прежде чем создавать датчик дождя самостоятельно.
, Устранение неполадок с чувствительными к дождю дворникамиот Chris Stevenson
Gouttes image от Vely с Fotolia.comСенсорные датчики дождя были сравнительно недавней разработкой для автомобилей. Датчики дождя автоматически обнаруживают дождь, снег или влагу на лобовом стекле. Они регулируют скорость стеклоочистителя в зависимости от скопления капель воды на поверхности окна. Это позволяет владельцу автомобиля оставаться в сложенном положении во время движения под дождем, туманом и снегом. Датчик, прикрепленный к переднему ветровому стеклу за зеркалом заднего вида, работает с использованием инфракрасного излучения.Инфракрасный свет стреляет лучом через лобовое стекло под углом 45 градусов. Все, что в окне нарушает луч, приводит к срабатыванию датчика на стеклоочиститель.
Шаг 1
Поставьте автомобиль на стоянку или нейтраль с помощью комплекта экстренного торможения. Используйте аэрозольный распылитель средства для мытья окон, чтобы пропитать внутреннюю часть переднего окна. Протрите поверхность окна чистыми полотенцами, удалив все пятна, такие как кофе, табак, любые помутнения и отпечатки рук.
Шаг 2
Очистите наружную часть переднего окна с помощью средства для мытья окон и полотенец.Удалите все пятна насекомых, птичий помет, масляную пленку, грязь и другие загрязнения. Очистить окно до безупречного. Приложите дополнительные усилия в местах расположения датчика дождя, установленного на внутреннем окне перед зеркалом заднего вида.
Шаг 3
Используйте увеличительное стекло, чтобы осмотреть всю наружную поверхность лобового стекла. Ищите недавние трещины, сколы, вмятины или деформации "яблочка". Изучите область, где находится датчик дождя. В этом месте не может быть трещин или сколов. Если вы обнаружите сколы или трещины, особенно в области над датчиком, вам придется починить трещину или заменить лобовое стекло.Луч инфракрасного датчика отразит любую трещину или скол и не сможет функционировать должным образом.
Шаг 4
Посмотрите на маленький коробчатый датчик на внутренней стороне ветрового стекла перед зеркалом заднего вида. Убедитесь, что он не склеен и плотно прилегает к поверхности окна. Если он провиснет, это приведет к смещению инфракрасного луча и даст ложную информацию. Если он болтается и висит, приклейте его на место с помощью оконного клея.
Шаг 5
Поднять капот.Отсоедините отрицательный провод аккумулятора с помощью торцевого ключа. Перейдите к переключателю управления стеклоочистителями на своем автомобиле. Распылите очиститель электрических контактов в швы переключателя и быстро включите и выключите управление или поверните ручку регулятора. Очистите контактный очиститель переключателя «Вкл / Выкл» на датчике дождя и активируйте переключатель несколько раз. Дайте выключателям высохнуть на воздухе.
Шаг 6
Подключите отрицательный кабель аккумулятора с помощью торцевого ключа. Используйте аэрозольный баллончик для смачивания наружной поверхности переднего ветрового стекла, пока не увидите водяные шарики.Поверните ключ зажигания в положение «Вкл». Поверните датчик дождя в положение «Вкл». Если дворники не двигаются, обратитесь к руководству по ремонту вашего владельца для определения местоположения модуля датчика дождя. Это будет небольшая пластиковая коробка, которая получает провода от датчика. Большинство модулей имеют крепления на брандмауэре внутри моторного отсека.
Шаг 7
Возьмите контрольную лампу и вставьте острый щуп контрольной лампы в красный провод питания, который идет от датчика вниз к модулю.Ключ должен быть включен, а окно должно быть мокрым. Ищите лампочку контрольной лампы для освещения. Если он не светится, проверьте подключение проводов на модуле. Два других провода на модуле будут проводом заземления и сигнальным проводом. Проверьте сигнальный провод на напряжение с помощью контрольной лампы. Если он не горит, неисправна проводка от переключателя стеклоочистителей в салоне к модулю.
Проверьте заземляющий провод и убедитесь, что он плотно прилегает к металлическому заземляющему источнику. Удалите заземляющий провод с помощью торцевого гаечного ключа или отвертки и очистите соединение контактным распылителем.Закрепите его с помощью торцевого гаечного ключа или отвертки.
Предметы, которые вам понадобятся
- Руководство по ремонту владельца
- Мыло для мытья посуды
- Губка
- Ведро
- Ключи торцевые
- Средство для мытья окон
- Полотенца
- Увеличительное стекло
- Клей для окон
- Распылитель
- Контрольная лампа
- Электрический контактный распылитель
- Отвертки
