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行業(yè)資訊

光學(xué)雨量傳感器的工作原理

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發(fā)布日期:2023-12-25

雨量傳感器的工作原理:
1、雨量傳感器為相對量測量,在玻璃表面干燥的情況下,認為發(fā)射管發(fā)出的光平行入射到擋風(fēng)玻璃上后被100%反射回來,通過光學(xué)元件匯聚后由接收管接收。在前擋風(fēng)玻璃外表面干燥的情況下,首先對傳感器進行初始化,由此可以得出在固定發(fā)射電流情況下接收的光強度;
2、在這種情況下,光的強度通常比較高。當擋風(fēng)玻璃外表面有雨滴時,入射到擋風(fēng)玻璃上的光線被部分散射掉,反射后接收管的光線變少,雨量越大則反射回來的光線越少;
3、通過與擋風(fēng)玻璃干燥情況下接收光強的比較,就可以得出此時擋風(fēng)玻璃上水滴的大小、多少,進而可以判斷出不同的下雨模式,發(fā)出刮水請求至車身控制器BCM或者獨立的控制器,控制刮水器完成間歇刮水、低速連續(xù)刮水以及高速連續(xù)刮水。
當擋風(fēng)玻璃外表面有雨滴時,入射到擋風(fēng)玻璃上的光線被部分散射掉,反射后接收管的光線變少,雨量越大則反射回來的光線越少。通過與擋風(fēng)玻璃干燥情況下接收光強的比較,就可以得出此時擋風(fēng)玻璃上水滴的大小、多少,進而可以判斷出不同的下雨模式,發(fā)出刮水請求至車身控制器BCM或者獨立的控制器,控制刮水器完成間歇刮水、低速連續(xù)刮水以及高速連續(xù)刮水。
雨量傳感器不是以幾個有限的擋位來變換雨刷的動作速度,而是對雨刷的動作速度做無級調(diào)節(jié),它有一個被稱為LED的發(fā)光二級管負責(zé)發(fā)送遠紅外線,當玻璃表面干燥時,光線幾乎是100%地被反射回來,這樣光電二級管就能接收到很多的反射光線。玻璃上的雨水越多,反射回來的光線就越少,其結(jié)果是雨刷動作越快。

當雨量傳感器中有雨產(chǎn)生時,其光電轉(zhuǎn)換器件中會產(chǎn)生電信號。

 

  一、光電傳感器是利用光對雨滴的作用進行測量

 

  光電傳感器的核心部件是光電轉(zhuǎn)換器件,它由一系列相互串聯(lián)的光接收器、光敏電阻、放大電路等組成。

 

  這些光敏電阻的阻值與入射光線和雨滴間的入射角有關(guān),一般可在一定范圍內(nèi)改變,所以可以根據(jù)光信號的強弱來判斷雨小還是雨大。

 

  由于在這種傳感器中使用了光信號,所以在不同的光線下光電轉(zhuǎn)換器呈現(xiàn)不同狀態(tài),如將光信號加到光敏電阻上就可測量相應(yīng)狀態(tài)下電壓。

 

  二、光電傳感器的特點是結(jié)構(gòu)簡單,成本低,而且精度高

 

  光電傳感器可直接安裝在室外,也可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選用不同的結(jié)構(gòu)形式,如太陽能板、電纜、光敏電阻等。

 

  隨著科技的發(fā)展,人們對降雨天氣的預(yù)報已經(jīng)逐漸走向精細化。

 

  在我國,由于各種原因?qū)е铝私邓康淖兓秶?、幅度小、降水強度變化大等特點。

 

  所以需要有相應(yīng)的降雨預(yù)報技術(shù)和設(shè)備。

 

  對于雨量傳感器來說,其應(yīng)用范圍非常廣泛,比如氣象站、雨量計等等。

 

  但是在應(yīng)用中要注意:因為降雨量是由很多因素決定的,因此并不是只靠一個因素就可以完全判斷天氣情況;在這種情況下要注意:首先選擇雨量計是重要的一點!

 

  三、光電傳感器可以應(yīng)用于任何環(huán)境(包括雨強),不受環(huán)境的影響,其穩(wěn)定性好

 

  而且使用方便,操作簡單,便于安裝和維護。

 

  四、由于光電傳感器使用光作為信號傳輸媒介,其壽命長,成本低

 

  光電傳感器是一種光電轉(zhuǎn)換器件,它將入射光信號轉(zhuǎn)換成電信號。

 

  光電傳感器在檢測環(huán)境光線下,會產(chǎn)生微弱的電流信號,然后通過信號放大器,經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器(數(shù)字電路)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后輸出。

 

  這兩種器件都是由半導(dǎo)體材料制成的,半導(dǎo)體材料主要有硅和砷化鎵等。

 

  半導(dǎo)體芯片在制造過程中,需要用到光刻機和光刻工藝。

 

  芯片中的每個像素都是由兩個互補的電及來完成的,其中一個用作發(fā)射及,另一端用于接收及的電及則被稱為接收及。

 

  五、如果用傳統(tǒng)的雨量計測量降水的話,不僅工作量大而且時間長,有一定的誤差

 

  但如果用光電式雨量計,就不存在這些問題了。

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