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2021-04-19
吴湛
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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，相信给很多车主朋友带来了不少麻烦。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。
平常的车都只是慢中快三个档位,有时候慢档不够；快档太快，如果有雨量感应器就不用这么费事了，它可以根据雨水在玻璃上的水量自动刷。
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。
流量式雨滴传感器
如图所示，S1/S2/S3为流量监测电极板，S1-S2为2.5cm，距离较近，小雨量时T1先导通，J1吸合，雨刮低速转动；S1-S3为3cm距离较远，大雨量时T2先导通，J2继电器吸合，常开触点接通，雨刮电机高速转动。
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，改变振荡威廉希尔官方网站
的振荡频率，从而控制雨刮器的动作。
压电式雨量传感器
现在的雨量检测刮雨器，将雨量传感器检测出的雨量变成电信号，根据电信号的大小，自动设定刮雨器的工作时间间隔，控制刮雨器的动作。在这个系统中雨量传感器的作用最重要。下面就介绍利用压电振子的传感器：压电振子利用压电效应将机械位移（振动）变成电信号。如图，压电振子受到雨淋，按照雨滴的强弱和雨量做振动。
雨滴传感器由振动板、压电元件、放大威廉希尔官方网站
、壳体及阻尼橡胶构成，如图所示。
振动板的功用是接收雨滴冲击的能量，按自身固有振动频率进行弯曲振动，并将振动传递给内侧压电元件上，压电元件把从振动板传递来的变形转换成电压。雨滴检测用传感器上的压电元件，当压电元件上出现机械变形时，在两侧的电极上就会产生电压。所以，当雨滴落到振动板上时，压电元件上就会产生电压，电压大小与加到振动板上的雨滴能量成正比，一般为0 5mV至300mV。放大威廉希尔官方网站
将压电元件上产生的电压信号放大后再输人到刮水器放大器中。放大器由晶体管、IC块、电阻、电容器等部件组成。
当雨滴接触到传感器表面是，在传感器内部产生随雨滴强度和频率变化的电压变换，该电压波形经传感器内部放大器放大，存储入功率放大器内部。当当信号达到一定值时，经过威廉希尔官方网站
输入雨刮器驱动威廉希尔官方网站
，雨刮器随即启动开始刮雨。
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。
光的反射：当光照射到物体表面时，有一部分的光会被物体反射回来，这种现象叫做光的反射。
光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。
当光射到两种介质界面，只产生反射而不产生折射的现象．当光由光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角．当入射角增大到某一数值时，折射角将达到90°，这时在光疏介质中将不出现折射光线，只要入射角大于或等于上述数值时，均不再存在折射现象，这就是全反射。
根据上述光学原理，若让LED红外线发射器按入射角大于42°小于63°，射入挡风玻璃，这样形成红外光全反射，反射线由光电管全部接收。
在没有雨水接触挡风玻璃时：
1. 从雨滴传感器里的LED向挡风玻璃发射红外线
2. 所发射的红外线通过透镜，并从挡风玻璃反射回来。
3. 从挡风玻璃反射回来的红外线被雨滴传感器中的光敏二极管接收。
4. 光敏二极管接收红外线光，雨滴传感器中的微型电子计算机根据反射率计算降雨量，并将此转换成电信号，然后将挡风玻璃刮水控制信号发送到自动光、雨刮器控制模块。
外线光折射，反射光线减弱，雨量越大，折线（散射）光线越多，反射线减弱。
在有雨水接触挡风玻璃时：
1. 从雨滴传感器里的LED向挡风玻璃发射红外线。
2. 所发出的红外线通过透镜被挡风玻璃接收，并被接触挡风玻璃的雨水散射。
3. 没有扩散的红外光被挡风玻璃反射，并由雨滴传感器里面的光敏二极管接收。
4. 光敏二极管接收红外线光，雨滴传感器中的微型计算机根据反射率计算降雨量，并将此转换成电信号，然后将挡风玻璃刮水控制信号送到自动光、雨刮器控制模块。
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
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