Устройство и принцип работы датчика дождя в автомобиле
Еще недавно функция автоматического включения стеклоочистителей устанавливалась только на дорогих автомобилях, а сейчас датчик дождя интегрируется и в комплектации бюджетных моделей. Подобные системы предназначены для увеличения комфорта управления транспортным средством и помощи водителю в процессе движения.
Что такое и где расположен датчик дождя в автомобиле
Датчик дождя в автомобиле используется для распознавания осадков и включения стеклоочистителей при необходимости. В обычной ситуации водитель самостоятельно следит за погодными условиями и работой щеток, отвлекаясь от концентрации на дороге, но автоматическая система способна сама реагировать на уровень осадков. В зависимости от интенсивности дождя или снега, датчик вырабатывает управляющий сигнал и регулирует режимы работы щеток и их скорость.
Как правило, датчик размещается на лобовом стекле, в месте, которое не будет закрывать водителю обзор дороги. Для этого подходит пространство за зеркалом заднего вида.
Выглядит сенсор как небольшое считывающее устройство, расположенное с обратной стороны лобового стекла. В зависимости от конструктивных особенностей, он может не только включать очистители, но и распознавать уровень освещенности для включения фар. Устройство крепится к лобовому стеклу с помощью специальных составов.
Основные функции и назначение
Разобравшись с тем, что такое датчик дождя автомобиля, необходимо понять назначение и основные функции устройства:
У датчика осадков есть и существенные недостатки, включая ложное срабатывание при попадании воды в зону анализа или несрабатывание при заливе стекла грязью или водой от соседних автомобилей. Также управляющая схема автомобиля может не включить омыватели, что приведет к размазыванию грязи по стеклу и ухудшению видимости. Любая автоматическая система не исключает изъяны и ошибки. К примеру, включение щеток обычно происходит с небольшим запаздыванием, а за это время водитель может самостоятельно очистить стекло.
Производители постоянно ведут работу по улучшению функциональности и уменьшению погрешностей датчика дождя.
Устройство и конструктивные особенности
Изначально для определения степени осадков использовалась простая схема от американских производителей. На лобовом стекле устанавливались специальные пленки, которые проводили сопротивление, а измерительная система анализировала изменение параметров. Если сопротивление падало – автоматически включались в работу щетки. Но конструкция имела ряд недостатков, поскольку срабатывала от большого количества ложных факторов, включая прилипших к стеклу насекомых.
В начале 80-х годов конструкторы стали разрабатывать устройства, состоящие из светодиодов и фотодиодов, которые реагируют на изменение угла преломления света. Это позволило увеличить точность измерений и снизить количество ложных срабатываний.
Датчик определения осадков представляет собой корпус, внутри которого находится плата и оптические элементы. Основные компоненты устройства:
В момент обнаружения повышенного уровня осадков датчик генерирует управляющий сигнал для включения стеклоочистителей, а также управляет интенсивностью их работы.
Устройства определяют уровень и силу дождя, а также другие виды осадков и загрязнений стекла. Это позволяет увеличить эффективность и чувствительность работы системы.
Принцип работы
Принцип работы датчика основывается на работе фоточувствительных полупроводниковых элементов и законах преломления света. Идея заключается в том, что светодиод генерирует луч света, а фотодиод его воспринимает.
Более сложные системы предусматривают дистанционный фотодиод и датчик внешнего освещения, которые анализируют условия вокруг транспортного средства и включают фары без участия водителя.
Как включить датчик дождя
Если в машине нет датчика от производителя, его легко купить и установить самостоятельно. Компании, выпускающие подобные технические устройства, разрабатывают детальную инструкцию по монтажу и настройке системы.
Примерная пошаговая инструкция, как включить штатный датчик дождя:
Отключить работу функции можно только с помощью перевода регулятора в нулевое положение.
Как проверить работоспособность
Для этого понадобиться простая вода и распылитель. Пошаговая инструкция, как проверить датчик своими руками:
Перед началом проверки необходимо перевести датчик в чувствительный режим. Для большей точности проводят испытания в нескольких режимах работы.
Все системы имеют защиту от ложного срабатывания, поэтому необходимо равномерно наносить воду на лобовое стекло в течение 20 секунд. В противном случае автоматический комплекс не сработает и не включит щетки. В качестве альтернативы можно использовать компьютерную диагностику.
Датчик осадков позволяет в автоматическом режиме следить за погодными условиями, а в случае дождя или снега — включать очистители. Хотя система имеет ряд недостатков, она значительно облегчает процесс вождения.
Что такое датчики дождя: устройство и принцип работы.
Дождь и снегопад зачастую становятся огромной помехой безопасному управлению машиной, ведь водитель вынужден постоянно отвлекаться для того, чтобы включать-выключать щетки. Чтобы помочь водителю контролировать этот процесс, были придуманы датчики дождя. Они автоматически управляют стеклоочистителями (дворниками).
В 50-е годы концерном General Motors проводились первые эксперименты по созданию датчика дождя для известной модели Сadillac Eldorado. Однако технологии того времени не позволили воплотить идею в жизнь.
Одним из первых серийных автомобилей с датчиком дождя стал Nissan Silvia 1994 года выпуска. В 2000-е годы датчики появились на автомобилях марок Volkswagen, Cadillac, BMW и других ведущих производителей. Если раньше этими устройствами оборудовались лишь дорогие машины, то сегодня, датчики могут устанавливаться в качестве опции на любой бюджетный автомобиль.
Устройство и принцип работы
Датчик дождя – это оптико-электронное устройство. Оно располагается с внутренней стороны лобового стекла, как правило, рядом с салонным зеркалом заднего вида. Каким же образом, находясь внутри, датчик может реагировать на дождевые капли? Все очень просто. Дело в том, что датчик реагирует не на влагу, а на свет. В его конструкцию входят два элемента: светодиод (инфракрасный излучатель) и фотодиод (фотоприемник). В их электронную память внесены параметры преломления инфракрасных лучей на поверхности сухих и влажных стекол. Светодиод излучает инфракрасный свет, который не виден человеческому глазу. Этот свет попадает на стекло, частично отражаясь от его поверхности и возвращается на датчик. Там его уже поджидает фотодиод. Он определяет количество возвратившихся инфракрасных лучей. Если стекло сухое, возвращается много света. Если влажное, то часть светового потока не попадает в датчик, соответственно возвращается меньшее количество света. Датчик тут же передает электрический сигнал на реле системы управления щетками. Информацию оценивает встроенный микропроцессор. Как только поступает информация о том, что стекло влажное, датчик автоматически включает стеклоочистители.
Чем сильнее дождь, тем меньшее количество световых лучей попадает в датчик. Соответственно, электромоторы работают интенсивнее. Тем самым заставляя щетки стеклоочистителей двигаться быстрее.
Включается датчик нажатием кнопки. В некоторых устройствах встроен регулятор чувствительности. С его помощью можно установить необходимый режим: либо дворники начнут работать при попадании первых капелек, либо будут ожидать начала дождя.
В последнее время появляются модели датчиков, которые способны управлять омывателем лобового стекла.
Основное достоинство датчиков дождя в том, что они позволяют водителю не отвлекаться на включение и выключение дворников. К несомненным преимуществам можно отнести высокую светочувствительность устройства. Тысячные доли миллиметра воды на лобовом стекле тут же дают о себе знать и уже в течение нескольких миллисекунд срабатывают стеклоочистители. Разумеется, ни одному человеку такая реакция не под силу.
Но у каждой медали есть оборотная сторона. Из-за такой высокой чувствительности устройства имеют место ложные срабатывания. Датчик может реагировать не на влагу, а на пузырьки воздуха или отпечаток пальца. Однако такие случаи редки и если возникнет подобная ситуация, достаточно просто помыть стекло или переключить регулятор чувствительности.
В отношении датчиков дождя у автолюбителей существует несколько ложных представлений. Во-первых, многие считают, что датчик не работает ночью. Это неправда, так как свойства инфракрасных лучей не зависят от степени освещенности.
Во-вторых, существует мнение, что на стекло с датчиком нельзя наклеивать тонировку. Это тоже неверно: просто наклеивая полосу, необходимо проделать в ней отверстие для датчика.
В-третьих, считается, что датчик не работает в зимний период. Так считать тоже не совсем правильно. Действительно зимой датчик работает хуже, ведь его предназначение реагировать на дождь, а не на снег. Однако если в машине имеется обогрев стекла, то работа датчика в снежную погоду ничуть не отличается от работы при дожде.
Еще один миф, связанный с датчиком дождя гласит, что при замене лобового стекла с датчиком придется попрощаться. На самом деле, это не так: если датчик исправен и нормально работает, его можно просто переставить на новое стекло (главное, выбрать стекло с окошком под датчик дождя, чтобы было, куда его установить).
Кроме того, если сломался сам датчик, то лобовое стекло менять вовсе не обязательно, достаточно заменить сам датчик. Кстати, если датчик дождя вдруг перестал работать, опытные автолюбители не советуют сразу его менять. Возможно, его нужно просто почистить, так как корректной работе иногда мешает пыль или конденсат на светочувствительном элементе. Отклеить датчик и протереть поверхность тряпочкой из микрофибры можно самостоятельно, но потом могут возникнуть сложности с возвращением прибора на место. Если нет уверенности в своих навыках, лучше доверить эту работу профессионалам.
Отдельное спасибо Blumper за полезную инфу!
Как работает датчик дождя на автомобиле: как проверить и отрегулировать
Здравствуйте, дорогие друзья! На многих автомобилях, если взглянуть на комплектацию, часто даже в базовом оснащении идут такие составляющие как датчик света и дождя. Сегодня говорим о последнем. Если быть точнее, то обсудим, как работает датчик дождя, какие функции он выполняет.
Также многие автомобилисты интересуются вопросами о том, как его можно проверить на реальную работоспособность на авто, включить или выключить.
Еще немаловажный момент заключается в распространенных мифах, которые сформировались вокруг этого контроллера. Потому этот вопрос также затронем.
Как это работает
Логично начать с вопроса о том, как работает датчик дождя.
В действительности принцип работы совершенно иной. Даже более сложный, можно сказать.
Этот контроллер находится не снаружи, а внутри автомобиля. И логично спросить, как же тогда он может ощущать на себе капли воды. Да никак. На саму влагу он не реагирует.
Датчик реагирует не на воду, а на свет.
В контроллере предусмотрено 2 элемента. Это фотодиод и светодиод.
Задача светодиода заключается в излучении инфракрасного света. Человеческий глаз увидеть его не способен. Зато эти же лучи сопровождают нас в быту и не только. Вспомните хотя бы пульт от телевизора. Принцип тот же.
Инфракрасные излучения попадают на поверхность стекла, частично отражается от этой поверхности, и возвращается обратно. В этот момент его улавливает второй элемент, то есть фотодиод. Он фиксирует количество вернувшегося света.
Если воды на стекле нет, то есть оно сухое, света будет возвращаться много. При намокании количество света заметно уменьшается, чему препятствуют капли. Установив, что стекло покрыто влагой, датчик автоматически запускает стеклоочистители.
Разумеется, эффективность очистки зависит во многом от того, насколько правильно вам удалось выбрать дворники для своего автомобиля.
Проверка на работоспособность
Есть датчики в машине, которые могут включить очистители максимально точно, подав необходимое количество жидкости, а также обеспечив нужную интенсивность работы щеток.
А случается и так, что при сильном дожде контроллер вообще не реагирует на происходящее.
Тут возникает необходимость в проверки работоспособности, а также в регулировке устройства. На этот счет можно дать несколько рекомендаций.
В некоторых случаях работоспособность проверяют путем специальной компьютерной диагностики. Как ни странно, но далеко не всегда это дает точный результат.
Потому обычный пульверизатор с водой станет самым простым, быстрым, но при этом и точным способом проверить, работают ли датчики.
Медленное распыление при тестировании обусловлено тем, что на многих авто такие датчики имеют защиту от ложного реагирования.
Это позволяет не включать щетки стеклоочистителя всякий раз, когда на стекло попадает какая-то влага в небольшом количестве, или не налипнет упавший с дерева листочек.
Регулировка
Даже если датчик работает, это еще не означает, что его функционирование в полной мере устраивает автомобилиста.
Здесь возможно несколько ситуаций, которые случаются на разных автомобилях, будь то:
Несмотря на подтвержденную работоспособность, функционирование контроллера может не устраивать по таким причинам:
Но все же слишком медленная или чрезмерно интенсивная работа щеток может стать проблемой.
Касательно регулировки новости не лучшие. С тем, как настроить работу датчика своими руками, обычно возникают сложности. Для этого требуется специальное оборудование. Без специалистов и техники не разобраться.
Да, водитель может выставить интенсивность вращения щеток с помощью соответствующего регулятора на подрулевом рычаге, отвечающем за стеклоочистители. Но не более того.
Если датчик реагирует медленно или слишком быстро, потребуется отправиться на диагностику. Там уже профессионалы все сделают, войдя в настройки и отрегулировав параметры.
Популярные миры
Какие нужны документы на прицеп, как сделать и где купить
Напоследок хочется рассказать о нескольких популярных мифах, которые связаны с датчиками дождя на автомобилях.
В них действительно многие продолжают верить. И это может стать проблемой в определенных случаях.
Если, помимо датчика дождя, вам хочется узнать кое-что интересное о датчике света, переходите по этой ссылке и читайте довольно познавательный материал.
Думаю, на этом можно заканчивать. Всем спасибо за внимание!
Принцип работы датчика дождя и света
А оказалось все намного проще …
1 – датчики дождя и освещенности; 2 – зеркала заднего вида; 3 – зона перекрытия действия стеклоочистителей; 4 – ветровое стекло
Датчик дождя и освещенности предназначен для того, чтобы при опознании влаги на стекле включать стеклоочиститель в зависимости от количества осадков с нулевого положения до максимального цикла очищения, или включать фары в зависимости от условий освещения. Включение датчика осуществляется определенными рычагами или выключателями.
Датчик дождя и освещенности состоит из комбинации светочувствительных элементов и светодиода. Все части смонтированы на плате в корпусе датчика. Оптический элемент перекрывает корпус датчика и ветровое стекло. Задачей оптического элемента является фокусирование и выравнивание исходящего и входящего света. Весь датчик прикреплен к ветровому стеклу при помощи клеящей фольги. Для распознавания дождя используются светодиод 6 и фотодиод 8.
Принцип работы датчика дождя состоит в том, что свет, исходящий от светодиода, частично отражается на поверхности стекла и, сфокусировавшись через оптический элемент, попадает на фотодиод. Если на улице сухо, весь свет отражается обратно и попадает на фотоприемник (так рассчитана оптическая система). Поскольку луч модулирован импульсами, то на посторонний свет датчик не среагирует, как телевизор, «не видящий» чужой пульт. Степень отражения света от диода и таким образом количество света, который попадает на фотодиод, изменяется, если стекло покрыто каплями воды или имеет водяную пленку. Чем сильнее увлажнение, тем меньше отражение преломленного света. На основании этого для определения количества осадков используется выходной сигнал фотодиода. Это фиксируется сенсором, и контроллер рассчитывает подходящий режим работы стеклоочистителя. Время реагирования на распознавание дождя, т.е. время, затраченное между распознаванием осадков и подачей выходного сигнала на стеклоочиститель, составляет менее 20 мс.
1 – ветровое стекло; 2 – свет удаленного источника; 3 – проникающий внешний свет; 4 – капли дождя; 5 – оптический элемент; 6 – светодиод; 7 – дистанционный фотодиод-датчик; 8 – фотодиод; 9 – фотодиод-датчик внешнего освещения
Для распознавания света применяются дистанционный фотодиод 7 и датчик внешнего освещения 9. Датчик 9 охватывает световые условия непосредственного пространственно вокруг автомобиля и служит для автоматического включения фар, а дистанционный датчик 7 – световые условия на расстоянии до трех длин автомобиля по направлению движения.
Система распознает в целом уменьшение или увеличение освещенности и включает или выключает свет фар. Из разности сигналов обоих датчиков система, например, может определить, что автомобиль въезжает в туннель и, таким образом, свет фар включается не позднее въезда в туннель. Логика системы действует таким образом, что свет отключается лишь тогда, когда датчик света определит достаточное значение освещенности. Если наряду с распознаванием света активно также распознавание дождя, то система включает фары и при сильных осадках.
1 – анализ внешней освещенности; 2 – анализ разности освещенности; 3 – анализ дистанционной освещенности; а – разница освещенности меньше, чем значение порога включения, свет выключен; б – разница освещенности больше, чем значение порога включения, свет включен
Вот еще 5 мифов о работе датчика дождя
Миф №1 мы уже развеяли: датчик дождя НЕ активируется от удара капель по стеклу, а также вибрации и иных механических воздействий. Работа датчика дождя основана на действии фотоэлементов. Если бы датчик реагировал на удары, щетки бы усердно стирали со стекла мух, комаров и мелкие камушки.
Миф №2: «Датчик дождя не работает ночью». Как мы уже выяснили, работа датчика дождя построена на принципе отражения инфракрасных лучей. Их свойства не зависят от освещенности. Иначе бы, например, пульты дистанционного управления не работали в темноте.
Миф №3: «При замене стекла с датчиком дождя придется попрощаться». Не придется: многие производители предлагают автостекла с местом под датчик дождя. Например, в компании Олимпия можно приобрести стекла под датчик дождя для большинства иномарок: Тойоты Камри, VW Passat, Audi A4 и других автомобилей.
Миф №4: «На лобовое стекло с датчиком дождя нельзя клеить полосу тонировки». Можно: в этом случае в тонировочной пленке вырезается отверстие под датчик. Главное, чтобы тонировка стекол была сделана по ГОСТу.
Миф №5: «Датчик дождя бесполезен зимой». Так как работает датчик дождя, реагируя на капли воды, а не снег, зимой он функционирует хуже. Однако если в автомобиле есть обогрев стекла, падающий снег сразу тает, превращаясь в воду, и работа датчика дождя будет в норме.
Интересные факты про датчики дождя
— Концерн General Motors проводил первые эксперименты по созданию датчиков дождя еще в 1950е годы. Датчик создавался для культовой модели — Кадиллак Эльдорадо. Но технологии были далеки от совершенства: между тем, как работает датчик дождя на современном автомобиле, и первыми опытами инженеров GM стоят десятилетия конструкторских разработок.
— Одним из первых серийных автомобилей с датчиком дождя стал Nissan Silvia – спортивное купе. В 2000х годах датчики дождя появились на автомобилях марок Volkswagen, Cadillac и других ведущих производителей.
— Работа датчика дождя используется не только в автомобильной промышленности, но и в сельском хозяйстве, для управления системой полива. — «Полевые» датчики имеют иной принцип работы, нежели автомобильные: в них имеются гигроскопичные диски, которые во влажном состоянии увеличиваются в размерах, а при высыхании – сжимаются. Тем самым регулируется подача воды. Интересно, что некоторые датчики имеют встроенный индикатор температур, который останавливает подачу воды, если температура опускается ниже нуля.
Как работает датчик дождя в автомобиле, зачем нужен и где находится
Одна из опций, которая устанавливалась раньше только на дорогих машинах – датчик дождя, стала вполне доступна и для авто бюджетного уровня. Однако порой по нему возникает множество вопросов, так что вполне резонно спросить – а как он работает?
Зачем нужен подобный прибор
Прежде чем разбираться с работой подобного устройства, давайте попытаемся понять, зачем нужен, и по сути дела, что это такое? Самим названием предопределено назначение такого изделия – установить факт дождя. Хотя задачи, которые выполняет автомобильный датчик дождя и света, гораздо шире описанных.
Среди них стоит отметить:
Его установка производится за зеркалом заднего вида, например так, как показано на фото: 
Разобравшись с тем, что делает датчик дождя и света, необходимо ответить на вопрос – а зачем все это нужно? Ответ вполне очевиден – для повышения безопасности движения. Подобное устройство, по замыслам разработчиков, должно избавить водителя от лишних операций (включение/выключение дворников), отвлекающих его от управления автомобилем, а также автоматически обеспечить отличную видимость на дороге при любых условиях.
Как устроен датчик дождя?
Принцип работы датчика дождя основан на сравнении оптических свойств лобового стекла при разных атмосферных условиях, точнее – на различиях в отражении инфракрасного луча чистой и увлажненной или загрязненной поверхностью стекла.
Все достаточно просто – в его состав входят излучающий и принимающий инфракрасные светодиоды. Устройство и работу подобного изделия поможет понять фото: 
Это изделие находится на лобовом стекле с внутренней его стороны. От излучающего светодиода инфракрасное излучение попадает на наружную поверхность, отражается от нее и улавливается фотодиодом. Уровень отраженного сигнала зависит от состояния наружной поверхности стекла, от чистого стекла сигнал будет один, от грязного – другой, от мокрого – третий. По величине этого сигнала блок управления определяет необходимость включения дворников.
Как видно из приведенного описания, устроен подобный прибор достаточно просто, что предопределяет достаточно широкие возможности по его применению.
Как выглядит такое устройство, показано, например на фото: 
Как видно из рисунка, в отдельном корпусе находится блок управления, связанный жгутом с реле, управляющим работой стеклоочистителя. Блок управления необходимо приклеить в зоне перекрытия щеток дворника. 
Как выполняется подобная работа, позволит понять видео. Приведенные данные подтверждают, что приклеить такое устройство просто, и эту работу вполне можно сделать самому.
» alt=»»>
Недостатки
При всей внешней привлекательности подобного изделия ему свойственны определенные недостатки, о которых нельзя не упомянуть. К ним необходимо отнести:
Проверить, как работает такое управление стеклоочистителем, просто. Необходимо только плеснуть водой в зону расположения датчика. К примеру, на видео показано, как проверить работу дворников.
» alt=»»>
Автоматическое управление стеклоочистителями автомобиля возможно благодаря использованию описанного устройства. Он позволяет избавить водителя от необходимости вручную управлять работой дворников, и служит для повышения комфорта управления машиной и безопасности авто. Насколько будет это устройство вам необходимо и полезно – это уже дело личного выбора.