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假期科普荟萃--汽车雨量传感器

作者:佚名 来源: 时间:2017/7/15

最近一段时间,中国南方正处于梅雨季节,湿热的空气和连绵不绝的雨水,相信给很多车主带来了不少麻烦。新闻报道说雨天行车的交通失事率,要比平时高出好几倍。对雨刮的使用正确与否,会直接影响到有车族的行车安全,据了解,60%的车祸都是因为视线不清造成的。

雨量传感器主要是用来检测是否下雨及雨量的大小。当汽车在雨雪天等恶劣天气下行车时,由雨量传感器向微电脑提供信号,微电脑自动调整前照灯的宽度、远近度,明暗度;同时天窗系统也会自动关闭车窗。

为确保驾驶员在雨天具有良好的视线,汽车挡风玻璃上装有自动雨刷,在下雨天,当传感器检测到有雨水落到了挡风玻璃上,就对雨刷发出指令使其开始工作,车的前挡风玻璃上的雨水即被清除了。且智能控制系统探测并分析雨刮器的刮雨频率,提高驾驶员的视觉效果,保证了视线通畅,确保行车安全。

雨量传感器的种类和原理

常见的雨量传感器主要有流量式雨量传感器、静电式雨量传感器、压电式雨量传感器,红外线式雨滴传感器。

电容式雨量传感器  

如图所示,静电面积S,电极间的间隔d不变,则电容C只有介电系数ɛ决定,因水和空气的介电系数ɛ值不同,C随雨滴的大小而变,利用静电容的变化,改变振荡电路的振荡频率,从而控制雨刮器的动作。

红外线式雨滴传感器

原理:发光二极管发出的光经过透镜系统调整后,成平行光状态照射到挡风玻璃上;当玻璃干燥时、光线将发生全反射,并经过透镜系统成平行光状态被接收器件接收,输出最大值100%;当玻璃上有雨水、雨滴时,由于折射率改变,光线将不能发生全反射,而是视水滴面积大小发生部分反射,此时接收管只收到部分信号,按照百分率比值能够计算出雨量大小。 

主流雨量传感器的优缺点

目前市场上主流的雨量传感器为电容式和红外线式电容式雨量传感器

优点:雨量变化引起电容介电系数变化效果明显,电容容量改变速度快;

缺点:雨量变化引起的电容容量改变范围有限且电容量本身很小,测量困难。传感器分布电容难处理,易受外界电磁干扰影响。安装在汽车外面,受工作环境影响。

红外散射式雨量传感器

优点:雨量引起光强变化效果明显,光电受转换技术成熟,不容易受电磁干扰。安装在车内,不受工作环境影响;

缺点:受背景光的干扰,光电转换信号弱,信号易被噪声淹没。 

通过比较,基于光强变化的传感器是一个理想的选择。基于光强变化的传感器安装在汽车挡风玻璃内侧,不与雨水直接接触,在挡风玻璃的保护下,能够长期稳定工作。基于光强变化的传感器有两类,一类是可见光,一类是红外光。使用可见光的传感器,工作时有光线射出。容易对驾驶者造成影响,而且,根据雨滴对光线的散射作用研究,南滴对红外线的散射有明显的规律性。雨滴越大,散射越强。所以目前主流产品为红外散射式雨量传感器。

 

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