Как работает датчик дождя: топ-10 мифов
Содержание:
- Установка датчика дождя
- Советы и рекомендации
- Советы профи, нужен ли датчик дождя на автомобиле
- Как работает датчик
- Стоимость ДД
- Устройство датчика определения осадков и основной принцип его работы
- Распиновка датчика дождя
- Принцип работы датчиков дождя автомобиля
- Стоимость датчиков дождя в России
- Обнаружение дождя. Код для Arduino
- Как работает датчик дождя?
- Как это работает
Установка датчика дождя
Закрепление датчика дождя происходит под лобовым стеклом на обратной стороне зеркала заднего вида. Во время установки устройства учитываются следующие нюансы:
Датчик должен располагаться на лобовом стекле таким образом, чтобы он не мешал водителю смотреть на дорогу
При этом важно устанавливать его в зоне, которая очищается дворниками во время их работы. В противном случае устройство может функционировать некорректно.
В зоне расположения датчика не должно быть трещин и других дефектов, так как от этого зависит эффективность его работы.
Перед закреплением прибора нужно убедиться в том, что дворники эффективно очищают лобовое стекло и не оставляют загрязнений.
Установка датчика может быть произведена как в сервисном центре, так и самостоятельно. Тем более это совсем несложно. Никаких специальных инструментов для монтажа не потребуется.
Ниже мы приведём инструкцию по установке простого датчика дождя ДДА-35.
Для начала надо «прицелиться» — выбрать место с внутренней стороны лобового стекла, куда будет приклеен датчик. Как уже говорилось раньше, он не должен мешать обзору водителя. Для красоты желательно выверить место и установить датчик вверху посередине, рядом с креплением зеркала.
У покупных датчиков дождя чаще всего имеется в комплекте специальная салфетка для протирания и обезжиривания стекла. Благодаря этому датчик крепится лучше.
Если в комплекте такой салфетки нет, можно воспользоваться любой салфеткой для стекол.
Тщательно протираем место на лобовом стекле, куда будем клеить датчик дождя.
С внутренней стороны датчика снимаем защитную плёнку, тем самым открывая крепления, которые будут удерживать датчик на стекле.
После этого прикладываем датчик дождя к выбранному на стекле месту и внимательно прижимаем устройство к стеклу. Стараемся, чтобы всё получилось ровно, так как второго шанса у нас не будет. С каждым отсоединением держатель будет всё хуже и хуже приставать к поверхности.
Провод от датчика проталкиваем под обивку потолка.
Если места под обивкой не хватает, то немного ослабляем винты крепления козырька.
Снимаем со стойки накладку и прокладываем провод под ней. После этого надеваем накладку обратно.
Идём ниже. Аккуратно заталкиваем кабель под уплотнитель стойки.
Открываем блок предохранителей (в разных моделях он находится в разных местах), и устанавливаем датчика дождя на место реле управления стеклоочистителем (обязательно соблюдаем маркировку и положение ключа). Если не знаем точно, куда устанавливать реле, смотрим в документации.
Остатки кабеля при необходимости можно смотать и оставить в монтажном блоке.
На этом процесс установки датчика дождя на автомобиль закончен. Остаётся проверить его работоспособность, брызнув водой на ветровое стекло (при включенном зажигании автомобиля, конечно же).
Проверка работоспособности датчика дождя
Также можете посмотреть видео об установке датчика дождя:
После подключения устройства, управление дворниками может осуществляться и вручную. Это может быть необходимо в случае, когда из под колес движущегося впереди автомобиля на стекло попадает влага, которая не достает до зоны действия датчика. В таком случае водитель включает дворники вручную.
Настроить прибор необходимо сразу же после установки, чтобы не отвлекаться на такие действия во время движения. В ДДА-35 имеется 3 режима работы — стандартный, дождь и снег. Режимы переключаются нажатием единственной кнопки поочерёдно.
Встроенные заводские датчики дождя настраиваются при помощи подрулевого переключателя. Ручка включения стандартно имеет 5 положений (бывает и больше, и меньше). В положении «0» устройство выключено. Цифры от 1 до 4 означают степень чувствительности датчика. При включении устройства в режим 4 оно будет работать в режиме максимальной чувствительности. Для выключения достаточно повернуть ручку в положение 0.
Датчик дождя настраивается при помощи подрулевого переключателя
Совет!
В сухую погоду рекомендуется отключать прибор, так как он может периодически срабатывать. В пример можно привести попадание на лобовое стекло насекомых.
Советы и рекомендации
Установка нового датчика может происходить не так гладко, как это было описано в вышеприведенной инструкции, поэтому важно при монтаже этой детали учитывать следующие нюансы:
- Для обезжиривания датчика не рекомендуется применять спиртсодержащие составы.
- Выполнение монтажных работ следует осуществлять только с применение оригинального скотча, предназначенного для использования с конкретной моделью ДД.
- Для обеспечения более прочного соединения скотч и поверхность стекла рекомендуется немного разогреть. Для этой цели не рекомендуется использовать фен. Оптимальным вариантом является применение лампы накаливания большой мощности.
- При отсутствии специального скотча не следует применять для крепления датчика супер клей. Приклеенный таким образом ДД продержится очень недолго.
- Всегда следует менять датчик только на оригинальное изделие.
- Установку датчика рекомендуется осуществлять при температуре около +20 градусов Цельсия.
- При проверка нового ДД следует закрыть все двери и окна автомобиля.
Прежде чем приклеить датчик дождя следует убедиться в том, что эта деталь должна быть установлена с помощью скотча. Некоторые модели монтируются посредством специального геля. Если перед установкой новой детали осуществляется демонтаж старого ДД, то характерным признаком того, что эта деталь установлена на скотч будет являться наличие прозрачной ленты между стеклом и устройством. Кроме того приборы, установленные на гель снимаются со стекла с приложением значительно меньших физических усилий.
Советы профи, нужен ли датчик дождя на автомобиле
Здесь уже скорее дело вкуса, чем неоценимая польза. Интернет просто переполнен статьями, насколько незаменимы и полезны данные устройства. Неужели сегодняшним автомобилистам надоело самостоятельно включать стеклоочистители? Ведь это секундное действие.
Безусловно, на дороге бывают ситуации, когда электроника может реально помочь. К примеру, если вы едете по узкой дороге и встречная машина окатывает вас грязью. Либо если вы едете по трассе в дождливый день и обгоняете большую фуру, из-под колес которой на ваше переднее стекло летит масса воды. В такой момент датчик дождя действительно бывает полезен. Однако в конечном итоге только вам решать, довериться электронике либо самому контролировать процесс очистки переднего стекла.
Как работает датчик
Когда влага, даже в очень и очень небольшом количестве попадает на лобовое стекло вашего автомобиля, то по преломлению инфракрасных лучей датчик об этом «узнает». В зависимости от количества попавшей на стекло влаги меняются и особенности преломления лучей. Датчик анализирует всю эту информацию и включает дворники.
Важной особенностью является и то, что очистители срабатывают через определенные промежутки времени, с таким интервалом, который необходим для качественной очистки лобового стекла. Например, интервал может составлять сначала две секунды, затем четыре, потом одну
Он будет подобран исходя из количества осадок и их интенсивности.
Современные датчики имеют достаточно большую зону охвата, что позволяет максимально точно определить начало осадков, даже, если первые капли начинающегося дождя упадут достаточно далеко от самого устройства.
Автоматические датчики дождя сейчас часто бывают вмонтированы в современные модели авто. Они делают жить автовладельца хоть и немного, но проще и приятнее. Некоторые модели датчиков позволяют также автоматически закрывать боковые окна, если на улице начался дождь. Как же это приятно, когда за тебя закрывают окна.
Если в Вашем транспортном средстве нет такого устройства в заводской комплектации, то Вы можете приобрести его самостоятельно. Установить датчик можно своими руками, сделав Ваш автомобиль еще более комфортным. С таким датчиком передвигаться в непогоду станет намного проще и приятнее.
При использовании датчика дождя в машине, эксперты рекомендуют регулярно промывать стекло стеклоочистителем. Это положительно скажется на работе датчика и позволит ему максимально точно определять начало осадков.
Небольшие загрязнения на стекле не сильно скажутся на работе устройства. Но, если стекло будет сильно загрязнено, то устройство может работать не так точно.
Кроме того, в любой момент Вы можете перевести работу дворников в ручной режим. Но большая часть водителей, установив себе датчик осадков, забывает о том, что когда-то им приходилось вручную включать и выключать дворники.
Установив это устройство Вы сможете в полной мере наслаждаться освежающим и приятным летним дождем или пушистым снегом. Даже находясь за рулем своего авто, Вам больше не придется следить за работой очистителей. А передвижение на Вашем автомобиле станет еще немного комфортнее.
Поделитесь информацией с друзьями:
Стоимость ДД
Владельцы отечественных автомобилей отдают предпочтение моделям ДДА, которые подходят для большинства машин. Например, ДДА-35 можно использовать для любого авто, в котором есть встроенное реле стеклоочистителя. Стоимость такого устройства составляет порядка 1 300 рублей. Чуть дороже обойдется ДДА-55 (1 700 рублей). Он также подходит для авто со встроенными реле стеклоочистителя, но больше всего положительных отзывов о нем оставляют владельцы Лада Гранта, Калина-2 и Лада Ларгус.
Если покупать датчик под конкретную марку машины, то риск сбоя работы устройства, несомненно, понижается, однако стоят такие ДД на порядок дороже. Например, если купить японский датчик для Toyota Avensis, то придется заплатить около 3 800 рублей. Для Mazda CX5 устройство уже будет стоить 4 500 рублей. Поэтому все зависит от конкретного авто.
Некоторые экономят и заказывают ДД напрямую из Китая. В этом случае можно найти универсальный датчик за 900 рублей.
Устройство датчика определения осадков и основной принцип его работы
Наиболее ранние устройства, которые были призваны определять начавшиеся осадки, работали по простой схеме. Ее суть состояла в следующем: на ветровое стекло крепилась специальная пленка, способная проводить сопротивление, а при помощи специального измерительного прибора происходило измерение соответствующих параметров. В случае, если сопротивление становилось ниже, чем заданный уровень, автоматически включался стеклоочиститель. Данная система имела очень высокий уровень погрешности и могла запускать дворники в работу даже при наличии налипшей мошкары на стекле.
Современные системы работают по иному принципу. Здесь задействованы свето и фотодиоды, которые реагируют на то, под каким углом происходит преломление света. Такой подход позволяет значительно повысить точность работы системы, а также уменьшить количество неправильных сработок. Сам по себе датчик дождя представлен компактным устройством, которое помещается в небольшой пластиковый корпус. Он состоит из материнской платы, а также оптических элементов (фотодиода, двух светодиодов и блока управления). Как только датчик фиксирует начавшиеся осадки, он отсылает сигнал на включение стеклоочистителя, а затем регулирует скорость его работы.
Что касается принципа работы устройства, то он построено на основе фоточувствительности элементов, а также определении угла преломления света. Основной принцип состоит в том, что светодиод производит генерацию луча, а фотодиод его принимает. Порядок работы выглядит таким образом:
- светодиод отправляет импульсные лучи через оптический элемент;
- сигнал после своего отражения попадает на фотоприемник, задачей которого является анализ количества поступившего света;
- чтобы система была защищена от ложной сработки, луч поступает на фотодиод в виде импульсов;
- если фотоэлемент определяет уровень света плохо, то происходит активация щеток стеклоочистителя. Чем хуже восприятие света, тем интенсивнее будут работать дворники.
Наиболее современные и дорогие системы предполагают установку датчика внешнего освещения и дистанционного фотодиода. Они проводят анализ освещения окружающей среды и активирую свет фар автомобиля.
Распиновка датчика дождя
Датчик дождя очень прост в использовании и для подключения содержит только 4 вывода.
Рисунок 5 – Распиновка модуля датчика дождя
AO (аналоговый выход) выдает нам аналоговый сигнал в диапазоне от 0 В до напряжения питания (5 В).
Вывод DO (цифровой выход) выдает цифровой выходной сигнал со схемы внутреннего компаратора. Вы можете подключить его к любому цифровому выводу Arduino или напрямую к реле 5В или любому другому подобному устройству.
GND – земля.
Вывод VCC используется для подачи питания на датчик. Рекомендуется питать датчик напряжением от 3,3 до 5 В
Обратите внимание, что напряжение на аналоговом выходе будет зависеть от того, какое напряжение питания подается на датчик
Принцип работы датчиков дождя автомобиля
Автопроизводители потратили годы на то, чтобы усовершенствовать стеклоочистители, которые знают точный момент, когда им необходимо включиться и с какой именно скоростью им необходимо работать.
Принцип работы датчиков дождя автомобиляДатчик дождя приводит в движение стеклоочистители автомобиля , когда на улице начинает капать ненастная погода. При этом он регулирует скорость дворников, в зависимости от того, идет ли на улице ливень или накапывает мелкий дождик. Но так было не всегда.
История функции автоматической работы дворников
Первые попытки создать устройство в автомобиле распознающее непогоду на улице, начаты в 1970 году компанией Citroёn в модели SM. В SM работала функция автодождя с прерывистыми задержками и питалась за счет электрического тока моторчика стеклоочистителей. По мокрой поверхности лезвия дворников скользят свободнее, тратя меньше энергии, встречая меньше сопротивления. Полагаясь на этот косвенный признак, система определяла выпадают ли на машину осадки. При включённой опции «Датчик дождя», каждые 10 минут производился контрольный запуск дворников. Если дворники скользили по поверхности лобового стекла, не получая положенного сопротивления, система понимала, что идет дождь и запускала стеклоочистители, пока сопротивление при трении по стеклу не восстанавливалось. Погрешность определения ненастной погоды, при таком механизме была велика. Citroёn SM был дорогой моделью и относительно редким автомобилем, поэтому попытки совершенствования автоматических стеклоочистителей продолжались.
Успех компании GM в борьбе за автоматическое распознавание непогоды
Buick, или по крайней мере General Motors, стали прародителями системы автоматического включения дворников автомобиля в том виде, в котором она работает сейчас. В 1996 году Cadillac STS, Cadillac Eldorado, и Cadillac DeVille оборудованы датчиками дождя Rainsense, первой системой, чувствовавшей, когда начинали выпадать осадки и пора включать дворники. Месяцы спустя, в 1997 году, система появилась в Buick. Принцип работы устройства не изменился до сегодняшнего дня. В Rainsense осадки обнаруживал модуль, установленный на внутренней стороне лобового стекла, позади зеркала заднего обзора. Этот модуль содержит восемь светодиодов и набор световых коллекторов. Когда погода сухая, светодиоды отражают свет от лобового стекла в коллекторы. Но когда капля приземляется в передней части модуля, свет преломляется и устройство дает отмашку щеткам стеклоочистителя.Заметим, что в ранних версиях Rainsense для ее работы требовалось участие водителя. Минусы технологии GM в том, что в условиях легкого тумана или моросящего дождя, датчики не всегда реагировали.
С 1996 года принцип распознавания дождя Rainsense не изменился, но с появлением компьютерных технологий и сверхчувствительных датчиков, улучшился. Подробности на схеме.
Стоимость датчиков дождя в России
В зависимости от функциональности и производителя цена на такие датчики может варьироваться от 2 000 рублей до 9 000 рублей. Если в устройстве предусмотрена передача команды на климат-контроль для просушивания и обогрева стекла, то оборудование может стоить дороже.
Лучшие датчики по мнению покупателей
Универсальный датчик дождя Ksize ДДА-55
Универсальный датчик дождя Ksize ДДА-55
Датчик работает со всеми типами автомобильных стекол. На точность не влияет состояние стекла: запотевшие или грязные окна не мешают работе устройства. Стоимость – в среднем по рынку 2 100 рублей. Оценка покупателей – 5 из 5.
Quantoom RLS-01
Quantoom RLS-01
Функциональный датчик с быстрым откликом подходит для любого автомобиля. Прост в установке. Устройство автоматически настраивается на нужный режим в зависимости от типа лобового стекла. Примерная сСтоимость – 3 600 рублей, оценка владельцев – 4.9 из 5.
Применение подобных датчиков дождя и света способно облегчить управление автомобилем в любых погодных условиях, при этом сделать езду максимально комфортной. Самостоятельная установка датчика дождя – довольно хлопотное дело для тех, кто смутно представляет себе электронику автомобиля, поэтому лучше обратиться к специалистам.
Обнаружение дождя. Код для Arduino
Как только схема будет собрана, загрузите следующий скетч в вашу плату Arduino.
Теперь поместите датчик дождя в такое место, чтобы осадки могли попадать прямо в датчик, возможно, на крышу. Чтобы облегчить сток воды, слегка его наклоните (~20°).
Обратите внимание, что электронный модуль не обеспечивает водонепроницаемость, поэтому при установке соблюдайте осторожность, чтобы с водой контактировала только сенсорная панель. Как только скетч будет загружен, откройте окно монитора последовательного порта, чтобы увидеть выходные данные Arduino. При ясной погоде вы должны увидеть высокий логический уровень на цифровом выходе
Чтобы увидеть, как определяется вода, можно брызнуть немного воды на сенсорную панель
При ясной погоде вы должны увидеть высокий логический уровень на цифровом выходе. Чтобы увидеть, как определяется вода, можно брызнуть немного воды на сенсорную панель
Как только скетч будет загружен, откройте окно монитора последовательного порта, чтобы увидеть выходные данные Arduino. При ясной погоде вы должны увидеть высокий логический уровень на цифровом выходе. Чтобы увидеть, как определяется вода, можно брызнуть немного воды на сенсорную панель.
Рисунок 7 – Вывод Arduino в мониторе последовательного порта при работе с датчиком дождя
Объяснение кода
Скетч начинается с объявления выводов Arduino, к которым подключены выводы VCC и DO датчика.
Теперь, в функции , мы сначала объявляем вывод подключения питания к датчику как выход, а затем устанавливаем на нем низкий логический уровень, чтобы изначально питание на датчик не подавалось. Также настраиваем последовательный порт.
В функции цикла мы периодически (с интервалом в одну секунду) вызываем функцию и выводим возвращаемое значение вместе со статусом.
Функция используется для получения текущего состояния цифрового выхода датчика. Она включает датчик, ждет 10 миллисекунд, считывает цифровое значение с датчика, выключает датчик и затем возвращает результат.
Как работает датчик дождя?
Принцип работы этого датчика построен на законе преломления света. Встроенные светодиоды излучают инфракрасный свет, который проходит через лобовое стекло и отражается от внешней его стороны. После этого отраженный сигнал улавливается светочувствительным элементом или фотодиодом, который анализирует качество полученного сигнала. Если сигнал, поступивший на фотоприемник, четки и сильный, дворники не включаются, так как специальный контроллер «понимает», что стекло чистое и «в уборке» нет необходимости. Если же стекло покрыто каплями дождя, отправленный светодиодами сигнал начнет преломляться и возвращаться с задержками и совершенно другого содержания. В таком случае контроллер делает вывод о том, что стекло покрыто каплями дождя и руководствуясь определенными алгоритмами включает дворники с определенной частотой. Чем сильнее будет дождь, тем больше будет рассеиваться сигнал и тем меньшее количество сигнала сможет принять фотоприемник, следовательно, тем интенсивнее будут работать щетки стеклоочистителя. Таким образом, при любой интенсивности дождя стекло будет очищаться эффективно.
Вот по такому не хитрому принципу работает сенсор дождя. Более продвинутые датчики способны анализировать не только осадки, но и степень освещенности, и при необходимости включать фары.
А теперь, как и обещал о мифах, которыми окутан сенсор дождя он же датчик дождя.
Миф первый: «Датчик дождя ночью не работает!». Это не правда, так как для работы инфракрасных сенсоров свет не нужен, и они никак не зависят от степени освещения окружающей среды. Для примера возьмем любой пульт управления, который работает по той же технологии. Как ми знаем, ему «по барабану» когда переключать каналы, днем или ночью он работает исправно!
Миф второй: «В случае замены лобового стекла придется попрощаться с датчиком дождя!» Как правило, большинство автопроизводителей если не все, выпуская стекла учитывают вероятность того, что вы захотите установить датчик дождя или он у вас уже установлен. Поэтому на стеклах предусмотрены специальные «окна» для подобного рода устройств.
Миф третий: «Зимой датчик дождя бесполезен!». Возможно от части это и так, датчик действительно не реагирует на снег. Но как мы все знаем, снег, ложась на теплое стекло прогретого автомобиля, непременно растает и превратится в воду, которую датчик с легкостью обнаружит и примет меры по ее устранению. Если лобовое стекло холодное, то скорее всего в салоне никого нет, а значит и в дворниках нет никакой необходимости. Во всех остальных случаях температура в салоне во время снега будет выше, чем снаружи и лобовое так или иначе будет теплее окружающей среды, а значит снег будет таять и датчик дождя будет работать, а вместе с ним и дворники.
На этом буду заканчивать. Всем спасибо кто дочитал до конца! Жду ваших отзывов о данном изобретении, а также комментариев на тему: «Что для вас датчик дождя: модная фишка или полезная и необходимая вещь?». Всем добра и до встреч на Вопрос Авто.
Как это работает
Принцип работы датчика дождя основан на элементарных законах физики. Любое стекло является полупрозрачным зеркалом, и частично отражает попавший свет. Причем угол падения равен углу отражения (вспоминаем школьные учебники). Луч отражается как от внутренней, так и от внешней поверхности. Прибор устанавливают таким образом, чтобы использовался только свет, отраженный от внешней границы. Если ветровое стекло чистое, отраженный свет достигает максимальной интенсивности. По мере загрязнения или появления капель воды, интенсивность отраженного света снижается.
Рассмотрим иллюстрации со схемой работы
В комплект прибора входит светодиод и фотодиод. С внутренней стороны ветрового стекла, параллельно ему, устанавливается отражатель. Фокусированное излучение настраивается таким образом, чтобы пройти максимально длинный путь с несколькими преломлениями, и достигнуть фотодиода. В идеальных условиях чистоты, прибор калибруется на минимальную чувствительность. Фотодиод выдает сигнал о максимально возможной яркости света в таком режиме.
При попадании на стекло капель дождя или грязи, часть излученного света преломляется на внешней поверхности, и фотодиод получает ослабленный сигнал.
Его интенсивность оценивается модулем управления, который принимает решение о включении стеклоочистителей.
Как повысить точность срабатывания
Если путь луча настроен на одиночную каплю, датчик работает не эффективно: для запуска нужно, чтобы капля попала именно в точку отражения света. Поэтому путь преломления на авто должен быть как можно более длинным. Это решение работает не только на «вкл.» и «выкл.». Сенсору могут определить интенсивность дождя (загрязнения), и по необходимости менять скорость работы «дворников». В некоторых продвинутых системах блок управления может включить омыватель.
Датчик света устроен еще проще
Достаточно простого фотодиода и никаких сложный систем преломления луча. Прибор устанавливается в наиболее освещенном месте внутри автомобиля (чтобы не подвергаться загрязнениям). Чаще всего, это так называемая «торпеда» над приборной панелью, сразу под лобовым стеклом.
Фотодиод улавливает уровень освещенности, и при наступлении нижнего предела дает команду на включение внешних приборов освещения. Фактически, дублируется функция включателя ближнего света.
Для нормальной и безопасной работы системы, обязательно предусматривается функция деактивации. Водитель должен сам решать: управлять освещением вручную, или доверить эту работу автоматике. То же самое касается датчика дождя. Иначе при заезде на автоматическую мойку портального типа, можно повредить стеклоочистители.
Теперь вы знаете, что такое датчик дождя и света. А как узнать, установлено ли это устройство на вашей машине? Можно посмотреть в инструкцию или комплектацию. Или определить наличие прибора по функциям на органах управления. На переключателе режимов стеклоочистителя и управления светом должно быть положение «AUTO».