Датчик дождя

Датчик дождя или дождевой выключатель — это коммутационное устройство, активируемое осадками. Существует два основных применения датчиков дождя. Первое — это устройство для экономии воды , подключенное к автоматической системе полива , которое заставляет систему отключаться в случае осадков. Второе — это устройство, используемое для защиты салона автомобиля от дождя и для поддержки автоматического режима работы стеклоочистителей .

В этом разделе не указаны источники . Пожалуйста, помогите улучшить этот раздел , добавив ссылки на надежные источники . Материалы без ссылок могут быть оспорены и удалены . ( Декабрь 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение )

Датчик дождя работает по принципу полного внутреннего отражения. Инфракрасный свет, падающий под углом 45 градусов на чистую область лобового стекла, отражается и улавливается датчиком внутри автомобиля. Когда идет дождь, мокрое стекло рассеивает свет, и меньшее количество света отражается обратно на датчик.

Дополнительным применением в профессиональных антеннах спутниковой связи является включение дождевального аппарата на апертуре облучателя антенны для удаления капель воды с майларового покрытия, которое удерживает сжатый и сухой воздух внутри волноводов.

Датчики дождя для систем орошения доступны как в беспроводном, так и в проводном исполнении, большинство из которых используют гигроскопические диски, которые разбухают при наличии дождя и снова сжимаются при высыхании — электрический переключатель, в свою очередь, нажимается или отпускается гигроскопическим дисковым стеком, а скорость высыхания обычно регулируется путем управления вентиляцией, достигающей стека. Однако также продаются некоторые электрические датчики, которые используют опрокидывающийся ковш или датчики типа проводимости для измерения количества осадков. Беспроводные и проводные версии используют схожие механизмы для временной приостановки полива контроллером орошения, в частности, они подключаются к клеммам датчика контроллера орошения или устанавливаются последовательно с общей цепью электромагнитного клапана, так что они предотвращают открытие любых клапанов при обнаружении дождя.

Некоторые датчики дождя для орошения также оснащены датчиком замерзания, который предотвращает работу системы при отрицательных температурах, особенно там, где системы орошения продолжают использоваться зимой.

Определенный тип датчика требуется для новых систем полива газонов во Флориде , Нью-Джерси , Миннесоте , Коннектикуте и большинстве районов Техаса .

В 1958 году подразделение Cadillac Motor Car Division компании General Motors провело эксперимент с водочувствительным переключателем, который запускал различные электродвигатели, чтобы закрыть складной верх и поднять открытые окна специально построенной модели Eldorado Biarritz в случае дождя. Первое такое устройство, по-видимому, использовалось для той же цели в концептуальном автомобиле Le Sabre , построенном около 1950–51 годов.

Автоматический датчик дождя для складных крыш компании General Motors был доступен в качестве опции для установки дилерами в 1950-х годах на такие автомобили, как Chevrolet Bel Air. ^[1]

В 1996 модельном году Cadillac снова оснастил автомобили автоматическим датчиком дождя; на этот раз для автоматического включения стеклоочистителей и регулировки их скорости в зависимости от условий. ^[2]

В декабре 2017 года Tesla начала выпускать обновление OTA (2017.52.3), позволяющее автомобилям AP2.x использовать бортовые камеры для пассивного обнаружения дождя без использования специального датчика.

Большинство автомобилей с этой функцией имеют автоматическое положение на рулевой колонке. ^[3]

Наиболее распространенные современные датчики дождя основаны на принципе полного внутреннего отражения . В любое время инфракрасный свет направляется под углом 45 градусов на лобовое стекло изнутри. Если стекло сухое, критический угол для полного внутреннего преломления составляет около 42°. Это значение получается с помощью формулы полного внутреннего преломления

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

где — приблизительное значение показателя преломления воздуха для инфракрасного диапазона ^[4] , а — приблизительное значение показателя преломления стекла, также для инфракрасного диапазона. ^[5] В этом случае, поскольку угол падения света составляет 45°, весь свет отражается, и детектор получает максимальную интенсивность.${\displaystyle n_{1}=1}$${\displaystyle n_{2}=1,5}$

Если стекло мокрое, критический угол изменяется примерно до 60°, поскольку показатель преломления воды выше, чем у воздуха ( ). ^[6] В этом случае, поскольку угол падения составляет 45°, полное внутреннее отражение не достигается. Часть светового луча проходит через стекло, и интенсивность, измеренная для отражения, ниже: система обнаруживает воду, и стеклоочистители включаются.${\displaystyle n_{1}=1,3}$

• Список датчиков
• Датчик дождя