Zaloguj się
Wszystkie
21 stycznia 2025
54
W czujnikach deszczu stosowane są różne sposoby pomiaru, np.: rezystancyjne, optyczne, pojemnościowe i akustyczne. Jedną z najprostszych metod wykrywania opadów jest zastosowanie rezystancyjnego czujnika grzebieniowego, opartego na dwóch układach przewodzących ścieżek, umieszczonych w niewielkiej odległości. Kształt zachodzących na siebie grzebieni umożliwia wykrycie nawet niewielkich, pojedynczych kropel deszczu, które – zwierając obydwa grzebienie – powodują spadek rezystancji czujnika.
Najczęstszą praktyką w wykrywaniu kropel deszczu na przedniej szybie samochodu jest wykrywanie światła podczerwonego przechodzącego przez wewnętrzne ścianki szyby przedniej. Gdy na zewnętrznej powierzchni szkła znajdują się krople deszczu, następuje załamanie światła (rozpraszanie wiązki), które redukuje ilość światła powracającego do czujnika w porównaniu z pierwotnymi warunkami (bez obecności wody). Technika ta opiera się na statystycznym prawdopodobieństwie, że gdy pada deszcz, na powierzchni szkła znajdą się krople deszczu przecinające drogę wiązki.
Technologia pomiaru pojemnościowego opiera się na wykrywaniu zmian pojemności w wyniku modulacji stałej dielektrycznej materiału oddzielającego przewodniki elektryczne (okładki) kondensatora przez krople wody, które znajdą się na powierzchni czujnika. Pojemnościowy czujnik deszczu precyzyjnie i skutecznie wykrywa tempo, aktualną intensywność oraz moment zakończenia opadów, a ponadto pozostaje nieczuły na fałszywe alarmy spowodowane zanieczyszczeniami, które w czujnikach optycznych powodowałyby odbicia imitujące odbicie deszczu. Ponadto, podczas gdy rezystancyjne czujniki deszczu są wrażliwe na korozję i zanieczyszczenia, topologia pojemnościowa nie ma tych wad.
Czujnik akustyczny składa się z okrągłej pokrywy ze stali nierdzewnej, zamontowanej na sztywnej ramie. Pod pokrywą znajduje się detektor piezoelektryczny. Krople deszczu uderzają w powierzchnię czujnika z prędkością, która jest funkcją średnicy kropli deszczu. Pomiar intensywności opadów opiera się na akustycznej detekcji każdej pojedynczej kropli deszczu uderzającej w pokrywę czujnika. Większe krople generują silniejszy sygnał akustyczny niż mniejsze. Detektor piezoelektryczny zamienia sygnały akustyczne na napięcie. Wynik pomiaru obliczany jest na podstawie sumy indywidualnych sygnałów napięciowych na jednostkę czasu, przy znanej powierzchni czujnika. Ponadto można obliczyć intensywność i czas trwania deszczu.
Rezystancyjny czujnik deszczu Steam Sensor
Czujnik Steam Sensor KS0203 firmy Keyestudio jest analogowym czujnikiem rezystancyjnym o napięciu zasilania 3,3...5 V. Dwie elektrody w postaci gwiazdki ułożone są naprzemiennie – jedna z nich jest dołączona do masy, a druga – przez rezystor 1 MΩ – do zasiania. Do tej elektrody dołączone jest wyjście analogowe przez rezystor 470 Ω. Czujnik wykrywa krople deszczu oraz parę. Napięcie wyjściowe wzrasta wraz z wilgotnością na powierzchni PCB. Czujnik jest bardzo tani (kilka złotych) i łatwo dostępny.
Rezystancyjny czujnik deszczu Raindrops Module
Raindrops Module składa się z dwóch części: sondy pomiarowej i modułu detektora, połączonych przewodami. Sonda jest dołączona do masy oraz – przez rezystor 10 kΩ – do zasilania VCC. Sygnał z grzebieni jest wyprowadzony na wyjście analogowe A0, a jednocześnie podawany na wejście komparatora LM393 (zasilanie 2…30 V, 1 mA). Wyjście komparatora pozostaje dołączone do wyprowadzenia D0 modułu. Próg zadziałania komparatora można ustawić potencjometrem. Gdy sonda jest sucha, na wyjściu analogowym A0 panuje napięcie zbliżone do VCC. W miarę wzrostu wilgotności sondy napięcie A0 maleje. W artykule pokazano odpowiedź sondy na krokowy wzrost zawilgocenia. Czujnik jest tani i oferowany przez wiele firm, w sprzedaży znajduje się też wersja z tym samym modułem detektora i dołączonym czujnikiem wilgotności gleby (YL-69).
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
