سنسور باران یا سوئیچ باران، یک دستگاه سوئیچ است که در اثر بارندگی فعال می‌شود. دو کاربرد اصلی برای سنسورهای باران وجود دارد. اولین مورد، دستگاه جمع‌آوری آب است که به یک سیستم آب‌پاش خودکار وصل شده است و باعث می‌شود تا زمانی که باران قطع می‌شود، آن را خاموش کند. دومین مورد، دستگاهی است که از آن برای محافظت از قسمت داخلی خودرو در برابر باران و به کار انداختن برف‌پاک‌کن‌ها در حالت خودکار استفاده می‌شود. کاربرد دیگر نیز به صورت ارتباطات حرفه‌ای ماهواره‌ای است که در این مورد، قطرات باران به دستگاه آنتن وارد می‌شوند و آن را تحریک می‌کنند تا این قطرات را از روی پوشش مایلری که تحت فشار قرار دارد و همچنین هوای خشکی که درون گایدهای موج هستند، از بین ببرد.

 

سنسور باران بر روی شیشه جلوی یک خودرو

سنسور باران بر روی شیشه جلوی یک خودرو

سنسورهای باران زراعی

سنسورهای باران برای سیستم‌های زراعی در دو مدل بی‌سیم و سیم‌پیچی‌شده موجود هستند. در بیشتر این سنسورها، دیسک‌های نم‌گیری وجود دارند که زمانی که باران می‌بارد، باد می‌کنند و وقتی که خشک می‌شوند، دوباره کوچک شده و به حالت قبل بر می‌گردند - در واقع یک سوئیچ برقی وجود دارد که به واسطه پشته دیسک نم‌گیر فشرده شده و آزاد می‌شود. آهنگ خشک‌شدن نیز معمولاً با کنترل مقدار هوایی که به پشته می‌رسد، کنترل می‌شود. با این حال، برخی از مدل‌های این سنسورها هم در بازار وجود دارند که در آن‌ها از مخزن‌های نوک‌دار یا پروب‌های نوع کاندوکتانسی برای اندازه‌گیری میزان بارندگی استفاده می‌شود. هم در مدل‌های بی‌سیم و هم در مدل‌های سیم‌دار از مکانیزم‌های مشابهی برای معلق‌ساختن موقتِ توسط کنترلر آب‌پاش استفاده می‌شود - معمولاً این مکانیزم‌ها به ترمینال‌های سنسور کنترل‌کننده در آب‌پاش متصل می‌شوند یا ممکن است به صورت سری با مدار معمول در شیر سلونوئیدی قرار گیرند، به طوری که زمانی که بارندگی را حس می‌کنند، دریچه‌های تمامی شیرها را می‌بندند تا آب به درون آن‌ها وارد نشود.

در برخی از سنسورهای باران آب‌پاش، یک سنسور برای تشخیص یخ‌زدگی نیز تعبیه شده است تا سیستم بتواند در یخ‌بندان‌ها و دماهای بسیار پایین هم همچنان عمل کند. به ویژه در مواردی که از سیستم‌های آب‌پاش در زمستان هم استفاده می‌شود، این سنسورها کاربرد پیدا می‌کنند.

 

سنسورهای باران خودرو

سنسور خودکار باران شرکت جنرال موتورز بر روی سانروف

بیشتر بخوانید: سیستم پایش فشار باد لاستیک

 

در سال 1958، بخش خودرویی کادیلاک در شرکت جنرال موتورز، یک نوع سوئیچ حساس به آب را آزمایش کرد. این سنسور، در زمان بارندگی، تمامی موتورهای برقی مختلف خودرو را تحریک می‌کند تا سقف بازشو را ببندند و شیشه‌هایی که پایین هستند - به ویژه در مدل الدورادو بیاریتز - را بالا ببرند. به نظر می‌رسد که از یک چنین دستگاهی با همین هدف در یک خودروی مفهومی به نام Le Sabre استفاده شده است که در حدود سال 1950-1951 ساخته شده بود.

در سال 1995، سنسور خودکار باران شرکت جنرال موتورز برای سقف‌های بازشو به عنوان یک آپشن توسط نمایندگی‌ها برای خودروهایی همچون شورلت بل ایر ارائه می‌شد.

در سال 1996، کادیلاک بار دیگر خودروهای خود را به سنسور خودکار باران مجهز نمود؛ این بار از این سنسور استفاده شده بود تا برف‌پاک‌کن‌ها به وسیله این سنسورها فعال شوند و سرعت آن‌ها نیز بسته به شدت بارندگی تنظیم شود.

در ماه دسامبر سال 2017، شرکت تسلا آپدیتی را بر روی OTA (2017.52.3) آغاز کرد. بر این اساس، در خودروهای AP2.x این شرکت، از دوربین‌های آن‌بوردی استفاده می‌شد که به صورت واکنشی و بدون استفاده از سنسور مخصوص، باران را تشخیص می‌دادند.

در بیشتر خودروهایی که مجهز به این قابلیت هستند، یک وضعیت "Auto" وجود دارد که با استفاده از آن می‌توان ستون را کنترل نمود.

 

فیزیک سنسورهای باران

نموداری عملکرد سنسور باران اپتیکی

نموداری که عملکرد یک سنسور اپتیکی برای باران را نشان می‌دهد.

بیشتر سنسورهای باران امروزی بر اساس اصل بازتاب کلی به داخل کار می‌کنند. همواره یک اشعه از نور مادون قرمز از داخل با زاویه 45 درجه بر روی شیشه جلو می‌تابد. در صورتی که شیشه خشک باشد، زاویه بازتاب کلی به داخل در حدود 42 درجه است. این عدد را می‌توان با استفاده از فرمول بازتاب کلی به داخل به دست آورد.

که در آن، n1=1 مقدار تقریبی شاخص بازتاب هوا برای نور مادون قرمز است و n2=1.5 مقدار تقریبی شاخص بازتاب شیشه و باز هم برای نور مادون قرمز است. در این حالت، با توجه به این‌که زاویه تابش نور برابر با 45 درجه است، تمام نور بازتاب می‌شود و سنسور بیشترین شدت را دریافت می‌کند.

در صورتی که شیشه خیس شده باشد، زاویه بحرانی تغییر کرده و به حدود 60 درجه می‌رسد، زیرا شاخص بازتاب آب، بیشتر از هوا (n1=1.3) است. در این حالت، با توجه به این‌که زاویه تابش برابر با 45 درجه است، بنابراین بازتاب کلی به داخل به دست نمی‌آید. بخشی از اشعه نور از طریق شیشه منتقل می‌شود و شدت بازتاب اندازه‌گیری‌شده کمتر خواهد بود: در نتیجه، سیستم آب را تشخیص داده و برف‌پاک‌کن روشن می‌شود.

تمامی حقوق وب سایت متعلق به گروه پارتستان می باشد.

© 2018 PARTESTAN . ALL RIGHTS RESERVED