Датчик дождя принцип работы

Содержание

Этот умный прибор расположен внутри машины – как же он чувствует дождевые капли? Секрет в том, что датчик дождя реагирует не на влагу, а на свет. В нем есть два элемента: светодиод и фотодиод. Светодиод испускает инфракрасный свет. Мы этот свет не видим, хотя активно используем в быту – например, переключая пультом телевизионные каналы.

Инфракрасный свет попадает на стекло, частично отражается от его гладкой поверхности и возвращается на датчик. Тут его ловит фотодиод. Он определяет, какое количество света вернулось. Когда стекло сухое, возвращается много света. Когда мокрое – намного меньше, так как через капли воды свет легко проникает наружу. Зафиксировав, что стекло влажное, датчик активирует стеклоочистители. Некоторые модели датчиков могут весьма точно определять количество влаги и соответственно регулировать скорость «дворников» и подачу омывающей жидкости.

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 стекол была 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.

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:

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.
" alt="">

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.

" alt="">
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.

Автоматизация систем управления автомобилем с каждым годом поднимается на новый уровень. Еще недавно автоматическое включение дворников и омывателей лобового стекла было дополнительной опцией.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Сейчас такая функция во многих моделях авто включается в базовую комплектацию. Рассмотрим как работает датчик дождя на автомобиле, где и как он устанавливается.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Датчик дождя в автомобиле: что это такое

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

Он представляет собой специальное сенсорное устройство, которое обычно устанавливается в салоне автомобиля и предназначено для контроля выпадения осадков на лобовое стекло автомобиля. Несмотря на то, что такой датчик именуется «дождевым», он может реагировать на снег и 100-процентную влажность.

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Его основная задача – формировать сигнал управления для многофункционального блока контроля кузова, который после обработки данных подает команды на включение стеклоочистителей. В зависимости от типа самого датчика, уровня его срабатывания, интенсивности осадков чувствительные дождевые сенсоры способны управлять скоростью работы дворников, включением омывателей.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —> adsp-pro-1 —>

В настоящее время применяют три типа таких устройств:

p, blockquote 9,0,1,0,0 —>

с внутренней обработкой информации;
без электронного блока контроля;
универсальные датчики дождя для установки в качестве дополнительного оборудования.

Принцип работы

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

Первоначально их начали проектировать и устанавливать американские производители в 50-х годах прошлого века. Учитывая, что технологии в то время были соответствующие, принцип работы датчиков дождя основывался на контроле сопротивления между рядом расположенными проводящими пленками на лобовом стекле. Во время дождя сопротивление между ними уменьшалось, система управления реагировала на эту характеристику. Такие элементы могли сработать даже от случайно прилипшего комара, поэтому от них отказались.

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

В следующий раз о возможности установки датчиков дождя вспомнили после появления оптоэлектронных устройств на свето- и фотодиодах. Это произошло в начале 80-х. Здесь первенство оказалось у европейских производителей. За основу взят радиоэлемент, именуемый оптрон, только в качестве отражательного элемента использовалась поверхность лобового стекла.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Как работает датчик дождя на авто можно пояснить с помощью упрощенной схемы.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —>

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Сам датчик дождя крепится непосредственно к лобовому стеклу автомобиля. Обычно в качестве места крепления выбирают зону, где он не затеняет обзор, — за центральным зеркалом заднего вида. Светодиод (либо группа светодиодов для увеличения чувствительности и достоверности) направляют оптический сигнал (луч) на поверхность стекла таким образом, чтобы отраженный сигнал попадал на фотодиод. Напомним, что светодиод излучает световой луч, а фотодиод создает электрический сигнал при попадании на него светового потока.

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Видео — как работает датчик дождя на Лада Веста:

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Угол отражения и интенсивность луча, попадающего на фотодиод, напрямую зависит от угла преломления на границе двух сред стекло — внешняя среда. Если на эту поверхность попадает влага, такой факт отражается на уровне сигнала, формируемым датчиком дождя. Действительно, если стекло покрыто каплями дождя, световому лучу проще «убежать» наружу, покинув зону контроля через границу стекло-вода. В таком случае уровень сигнала светодиода уменьшится, датчик сработает. Сигнал, поступающий с датчика на блок управления кузовом, после обработки включает дворники.

p, blockquote 18,1,0,0,0 —>

«Умные» датчики дождя современного поколения могут реагировать на интенсивность осадков, изменяя скорость работы стеклоочистителей. Время их реакции на осадки в виде снега немного больше. На лобовом стекле снег превращается в воду через некоторое время, которое зависит от температуры стекла. Иногда для большей чувствительности в месте его установки производят локальный подогрев стекла.

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

Датчики дождя работают в инфракрасном диапазоне световых волн подобно пультам дистанционного управления бытовой техники. Они не чувствительны к солнечным лучам. Применение сложной импульсной обработки информации, предупреждает ложное срабатывание, например, при нагревании или вибрации стекла.

p, blockquote 20,0,0,0,0 —>

Как проверить его работоспособность

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Во время приобретения подержанного автомобиля убедиться в работоспособности датчика дождя можно при помощи обычного пулевизатора или туалетной воды с распылителем. Для этого необходимо запустить двигатель, поставить авто с работающим движком на нейтралку, и напылить туалетную воду на область лобового стекла (с внешней стороны), где расположен датчик. Если он и автоматическая система исправны, то сработают дворники. Напыление следует производить медленно, в течение не менее 20-ти секунд, т.к. имеется защита на ложное срабатывание.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

Его работоспособность иногда проверяют с помощью полной компьютерной диагностики. Но следует знать, что компьютерное тестирование не всегда может определить работоспособность устройства. Может оказаться (так часто происходит), что не работает датчик дождя после замены лобового стекла.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Видео — как проверить работоспособность:

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Некоторые профессиональные перекупы автомобилей оценивают неисправность датчика дождя, как один из признаков возможного серьезного ДТП.

p, blockquote 26,0,0,0,0 —>

Почему иногда не работает датчик дождя после замены лобового стекла

p, blockquote 27,0,0,1,0 —>

В половине случаев, когда заменяют лобовое стекло после аварии, нештатной ситуации, датчик дождя отказывает работать. Основные причины:

p, blockquote 28,0,0,0,0 —>

его повреждение во время аварии.

нарушение его поверхности. Он обычно соединен с поверхностью лобового стекла при помощи специальных составов (часто на гелевой основе). Если во время демонтажа-монтажа нарушить технологию, оптоэлектронная система будет работать некорректно. Чувствительность элемента значительно уменьшится;

изменение параметров стекла. «Родное» лобовое стекло имеет определенный химический состав и структуру (триплекс). При установке во время замены аналога стекла изменяется уровень отраженных сигналов. Поэтому датчик дождя в этом случае часто работает некорректно;

повреждение электропроводки. Неправильный демонтаж может привести к обрыву проводки к нему;

присутствие пленочных напылений на стекло. Обычно в месте установки датчика дождя под него освобождают свободное место стекла. Если использовать «неродное» стекло, такой зоны может не быть.

adsp-pro-2 —>

Во время приобретения нового лобового стекла необходимо акцентировать внимание продавца на том, что у вас в авто установлен датчик дождя и уточнять — будет ли он работать на новом лобовом стекле.

p, blockquote 29,0,0,0,0 —>

Универсальный датчик дождя

p, blockquote 30,0,0,0,0 —>

В продаже можно найти универсальные модели. Это не означает, что их можно установить на все марки автомобилей. Обычно он адаптирован под конкретные модели, как ДДА-25. Он устанавливается без изменения схемы на ВАЗы, УАЗ и Нива-Шевроле. В его комплект входит реле, которое устанавливается на место штатного реле стеклоочистителей.

p, blockquote 31,0,0,0,0 —>

p, blockquote 32,0,0,0,0 —>

Имеет регулировку чувствительности и переключение режимов стандарт — снег — дождь. Для его установки не требуется специальных знаний, инструкция написана понятным языком.

p, blockquote 33,0,0,0,0 —>

Датчик дождя является полезной опцией автомобиля. Его корректная работа снижает нагрузку на водителя, особенно в сложных погодных и дорожных условиях.

p, blockquote 34,0,0,0,0 —>