Датчик дождя принцип работы. Как работает датчик дождя? Полный обзор вопроса. В чем заключается принцип работы датчика дождя и света

В дождь или снег водители автомобилей осторожничают. Оно и понятно, не ровен час можно и в ДТП угодить. И в такие моменты всё, что помогает и облегчает управление автомобилем, особенно ценно и важно. Ведь на дорогах даже доли секунды могут сыграть решающую роль. Сделать наши поездки комфортнее и безопаснее призвано такое устройство, как датчик дождя. Если вы никогда не слышали о таком приборе, то не удивительно, что у вас возник закономерный вопрос: «Датчик дождя в автомобиле – что это?» Отвечаем прямо сейчас.

Датчик дождя обеспечивает водителю хорошую видимость через лобовое стекло в автоматическом режиме, без необходимости отвлекаться лично на включение или выключение дворников. Устройство самостоятельно распознает, есть ли надобность в очищении стекла и запускает нужный режим.

В зависимости от того как много на лобовом стекле влаги используются семь скоростей реагирования. Внешне это выглядит так: капли дождя упали – дворники включились. Мимо пронёсся какой-то торопыга и вода из лужи хлестнула на лобовое стекло, дворники тут же активно заработали. Обычно пока водитель подавляет (или выпускает) праведный гнев, вызванный горе-водителем, стёкла уже становятся чистыми. Скорость реагирования прибора в зависимости от настроенной его чувствительности может быть 20 миллисекунд. Такая быстрота реакции есть не у всех людей, согласитесь.
Часто в одном устройстве датчик дождя совмещён с датчиком света. Можно его назвать датчик дождя универсальный. И в этом случае автоматическое и своевременное включение фар ещё один плюс. Можно полностью довериться автомобилю и внимательнее следить за трассой, или же просто наслаждаться ездой. Стало смеркаться – фары сами зажглись, свернул на дорогу в лесу – фары уже работают, оказался в тёмном тоннеле – и снова необходимое освещение появляется автоматически.

Как работает датчик дождя

Основной принцип работы датчика дождя – это чувствительность к свету. Да-да, именно так. Сам прибор состоит из светодиода (инфракрасный излучатель), чувствительного фотоэлемента, блока управления и блока реле.

Суть работы устройства заключается в том, что свет от светодиода падает на лобовое стекло, отражается от него, как от зеркала и попадает на фотодиод. Во время сухой погоды, сколько света будет исходить от светодиода, столько же и будет возвращаться к фотодиоду.

Но если на стекле появятся капли воды, или оно будет полностью залито водой, то света отразится меньше, и фотодиод это покажет. На такое положение вещей контроллеры в блоке управления отреагируют сразу же и должным образом — включат стеклоочистители в наиболее подходящем режиме. От минимальной до максимальной степени очистки стекла.
Прибор очень компактный, устанавливается на лобовом стекле в салоне автомобиля. Многие водители утверждают датчик дождя в автомобиле, что это очень удобно.

Самостоятельная установка датчика

Идея автоматизировать работу стеклоочистителей приходила к производителям автомобилей ещё в 50-х годах прошлого столетия. И только к 2000 году система была разработана и внедрена в массовое производство. Относительно массовое. Датчиками дождя снабжались машины лишь премиум класса (одна из первых моделей со встроенным оптико-электронным устройством, реагирующим на влагу – это Nissan Silvia 1994 г. производства).

Но со временем водители оценили всё удобство, доставляемое автоматизацией. И если на их автомобиле датчика дождя не было, пытались смастерить его самостоятельно. На сегодняшний день можно купить уже готовый датчик дождя и установить его даже на самую скромную машину отечественного производства.

Устанавливая датчик дождя своими руками, следует обратить внимание на то, что оптимальное место для расположения датчика – в салоне за зеркалом заднего вида. Во-первых, это никак не повлияет на обзорность, во-вторых, устанавливаемое устройство будет находиться в зоне действия дворников.

Чистота стёкол напрямую влияет на степень преломления инфракрасных лучей светодиода, а значит и на точность работы самого прибора. Перед установкой не помешает проверить резинки на дворниках и в случае необходимости их заменить. Царапины на стекле, трещины и прочие шумы тоже могут исказить работу прибора, поэтому лучше, чтобы их не было.

Если вы вознамерились датчик дождя купить для авто, знайте, что на рынке предлагаются как импортные (на базе микропроцессора), так и отечественные (некоторые заявляют, что они более простые, а потому более надёжные).
Импортные оптико-электронные устройства, реагирующие на влагу, подходят не для всех видов автомобилей, но устанавливаются достаточно просто.

В комплекте идёт фиксатор датчика, который крепится на стекло. Далее потребуется клей для датчика дождя – специальный гель, что выровняет коэффициенты преломления инфракрасных лучей. Очень важно, чтобы между стеклом машины и устанавливаемым прибором не было пузырьков воздуха, или соринок. Провода от датчика дождя подключаются к переключателю режимов работы дворников.

Отечественные датчики работают без микропроцессора. Они проще по сути, легче в монтаже и более доступны по цене. В числе плюсов – подключение, не требующее изменений в электропроводке автомобиля, и возможность легко отключить датчик, перейдя на ручное управление дворниками.

Гель для датчика дождя – это не единственный способ крепления. Существуют и специальные скотчи – они могут быть как специальными клеящими пластинами, так и оптическим двусторонним скотчем. Их толщина от 1 мм до 2 мм. В заводских условиях использование подобного скотча (их ещё называют акриловыми) – отличный способ надёжно зафиксировать датчик дождя.

Но в домашних условиях есть риск оставить отпечатки пальцев, или пузырьки воздуха, что впоследствии ухудшит работу элемента, который реагирует на появление капель на стекле. Поэтому опытные автомобилисты рекомендуют гель для датчика дождя купить.

На рынке он представлен уже закачанным в специальный шприц. Причём есть объём как для приборов с круглой формой (площадь поверхности меньше, геля требуется меньше), так и для устройств имеющих прямоугольную форму (геля требуется чуть больше). Гель наносится на датчик. Приблизительно минут за шесть застывает. Он эластичен и однороден, в нём не возникает пузырьков с воздухом. А показатели преломления света такие же, как и у стекла.

Мифы и реальность: о достоинствах и недостатках прибора

• Существует заблуждение , что датчик дождя реагирует на силу удара капель воды, или другие вибрации вызванные, например, веточкой дерева или насекомыми, а посему дворники начинают работать как к месту, так и не к месту. Ничего подобного! Механическое воздействие на лобовое стекло, допустим, мухи, не запустит механизм очищения стёкол. Вспомните, что принцип работы этого простого устройства по определению влаги – оптический.

• Второе заблуждение – в ночное время суток датчик дождя и ветра на окно бесполезен. Именно заблуждение. В приборе используется инфракрасный излучатель (светодиод), на работу которого не влияет день сейчас, или ночь. Возьмите дистанционный пульт от телевизора – он тоже работает с помощью инфракрасного излучения – и воспользуйтесь ним ночью. Получилось? Работает? Точно так же и с датчиком дождя в автомобиле.

• Третье заблуждение – если возникнет необходимость менять лобовое стекло, то датчик дождя придётся выбросить. В реальности, если правильно подобрать стекло, и грамотно его установить, то нет.
  Четвёртое заблуждение – в зимнее время датчик дождя не функционирует. На самом деле всё работает. Но при условии, что в автомобиле установлен обогрев стекла. Снег падает, тает, превращается в воду, а измеритель влаги продолжает выполнять свои функции.

Посмотрите так же видео: Датчик дождя и света в автомобиле. Принцип работы.

Так что же: блажь или необходимость?

На этот вопрос давать однозначного ответа мы не станем. Право выбора всегда останется за каждым из нас. Если человеку нравится управлять автомобилем, и под словом управлять он подразумевает самостоятельно правильно и вовремя принимать множество решений, то не вопрос. Вовремя включить дворники, причём сразу подобрать наиболее удачный интервал работы. Вовремя включить фары, и именно те, что нужно. Профессионализм всегда вызывает восхищение и уважение. Но если вдруг поездка выдалась долгой, и вы устали? Согласитесь, удобно же часть функций по управлению автомобилем поручить вспомогательным устройствам. Тем более что они уже доступны практически каждому водителю.

Дождь, снег, пыль, летящая навстречу мошкара, усложняют жизнь любого водителя. Чтобы не нарушать видимость приходится постоянно отвлекаться на переключение дворников, что сложно в условиях, когда дорога, итак, скользкая и плоха видна. Однако можно заметно облегчить езду на машине, если использовать датчики дождя (ДД), которые устанавливаются на лобовое стекло и активируют дворники, если на поверхность попадает вода.

Раньше такими устройствами могли похвастаться только владельцы иномарок класса «Люкс», в которых ДД встраивались непосредственно в процессе производства авто. Сегодня эту опцию можно заказать при покупке практически любого нового автомобиля или установить датчик самостоятельно, выбрав подходящую модель устройства или и вовсе приобретя универсальный ДД. Однако, некоторые полагают, что подобный девайс является совершенно бесполезным, и нет никакого смысла за него переплачивать.

Как работает ДД

Датчики крепятся с внутренней стороны салона авто на лобовое стекло. Устройство фиксируется таким образом, чтобы охватить всю зону работы штатных щеток машины. При этом неважно нанесена ли на поверхность тонировка (или наклеена только полоса сверху). Дело в том, что ДД активируется не от воды, а в зависимости от уровня отражения ИК излучения.

Универсальный прибор состоит из:

• фотодиода (фотоприемника);
• двух светодиодов (инфракрасных излучателя);
• датчика освещения;

Мокрое и сухое стекло отличаются по углу ИК излучения. Когда диод начинает излучать луч, он отражается от поверхности и передает сигнал на фотоприемник. Фотодиод определяет, сколько света вернулось, и активирует дворники. На мокром стекле свет пропускается намного проще. То же самое происходит, когда на стекле появляется много снега или загрязнений. В этом случае дополнительно активируется подача жидкости стеклоомывателя.

Полезно! Бытует мнение, что датчики дождя не работают зимой или в том случае если на стекле тонировка. Это не так. Устройство будет работать независимо от этого.

Некоторые модели ДД работают немного по другому принципу. Они считывают, сколько капель или снега находится на стекле и при необходимости активируют работу дворников. Однако такие девайсы обладают одним недостатком – устройство может начать реагировать, даже если об лобовое стекло ударится насекомое. Есть и другие нюансы, которые стоит учесть.

Плюсы и минусы

Прежде всего, ДД помогают водителю забыть о необходимости постоянного переключения дворников. Таким образом, езда становится более комфортной и безопасной. Не нужно отвлекаться на мокрые стекла, поэтому можно полностью сконцентрироваться на дороге.

Многие уверены в том, что в ночное время такие датчики оказываются совершенно бесполезными. На самом же деле на инфракрасное излучение не влияет время суток, так как оно никак не связано со светом. Поэтому устройство одинаково работает и днем и ночью.

Кроме этого, в некоторых современных устройствах дополнительно встраивается и датчик света. Таким образом, можно автоматизировать не только дворники, но и включение фар.

Однако это не означает, что не нужно быть готовым к сюрпризам. Любая электроника рано или поздно выходит из строя. Некоторые неправильно настраивают или устанавливают ДД, поэтому устройство начинает срабатывать с большим опозданием или, наоборот, активируется от любого прикосновения к лобовому стеклу.

Правильная установка ДД

Монтировать устройство можно самостоятельно. Для этого нужно найти блок предохранителей (обычно он находится ниже руля с левой стороны) и заменить штатное реле (самое крайнее в левом верхнем ряду) на реле ДД. Действовать нужно очень осторожно. Штатное реле очень крепко «сидит» в гнезде, поэтому можно легко повредить его крепление. Поэтому лучше аккуратно подцепить его ножом и вытянуть наружу.

На следующем этапе нужно:

• Тщательно протереть поверхность стекла.
• Приклеить блок управления устройством на стекло (изнутри салона). Обычно для этого в комплекте с изделием идет двусторонний скотч или специальный гель.
• Соединить реле ДД с ЭБУ при помощи провода. Лучше всего проложить проводку под потолком и по левой стойке дойти вниз до блока реле.

• Закрыть блок предохранителей и произвести необходимые настройки.

По такому же принципу осуществляется установка универсальных устройств.

Тест и настройка

Чтобы убедиться, что система работает нормально, необходимо переключить дворники в первое положение. После этого на стекло нужно вылить (лучше из распылителя) небольшое количество воды. ДД должен сразу активировать щетки, которые начнут работать сначала более интенсивно, а потом они замедлятся и остановятся по мере удаления воды с лобового стекла. Если водитель не удовлетворен результатом, то достаточно настроить режим работы датчика (все настройки указаны в инструкции).

Однако, даже если ДД работает как часы, нужно всегда иметь доступ к ручному управлению щетками. Например, если пролетающая птица «оставила сюрприз» в виде помета на лобовом стекле, то автоматическая система может и не сработать.

Также стоит учитывать и возможность того, что ДД (если в нем предусмотрен режим считывания количества капель) начнет срабатывать от мошек, которые попадают на стекло. Поэтому в сухую погоду его рекомендуется отключать. Выбирать устройство лучше всего по марке своего авто.

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.

Этот умный прибор расположен внутри машины - как же он чувствует дождевые капли? Секрет в том, что датчик дождя реагирует не на влагу, а на свет. В нем есть два элемента: светодиод и фотодиод. Светодиод испускает инфракрасный свет. Мы этот свет не видим, хотя активно используем в быту - например, переключая пультом телевизионные каналы.

Инфракрасный свет попадает на стекло, частично отражается от его гладкой поверхности и возвращается на датчик. Тут его ловит фотодиод. Он определяет, какое количество света вернулось. Когда стекло сухое, возвращается много света. Когда мокрое - намного меньше, так как через капли воды свет легко проникает наружу. Зафиксировав, что стекло влажное, датчик активирует стеклоочистители. Некоторые модели датчиков могут весьма точно определять количество влаги и соответственно регулировать скорость «дворников» и подачу омывающей жидкости.

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: Камри, Passat, 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 .

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.

Автомобильный датчик дождя - это оптико-электронное устройство, которое устанавливается на ветровое стекло автомобиля и реагирует на его увлажнение. Он необходим для того, чтобы при определении влаги автоматически включать дворники. Первые эксперименты по созданию датчика дождя проводились в 50-е годы прошлого века автоконцерном General Motors для Сadillac Eldorado. Однако несовершенство технологий того времени не позволили воплотить идею в жизнь. Одним из первых серийных автомобилей с датчиком дождя стал Nissan Silvia 94 года выпуска. В начале нулевых датчики стали устанавливать на автомобили , BMW, Cadillac и другие. Сегодня автопроизводители начинают использовать датчики дождя в стандартной комплектации автомобилей среднего и гольф-класса. Как же работают датчики дождя — об этом в сегодняшнем выпуске!

Датчик дождя представляет собой инфракрасный излучатель и небольшой фотоприёмник, который на самом деле реагирует не на влагу, а на свет. Между датчиком и ветровым стеклом располагается оптический элемент. Его задачей является фокусирование и выравнивание исходящего и входящего света. Сам датчик прикреплен к ветровому стеклу при помощи клеящей фольги. Принцип работы датчика дождя заключается в следующем: исходящие инфракрасные лучи частично отражаются на поверхности стекла, затем фокусируются оптическим элементом и попадают на фотодиод. Система рассчитана таким образом, что если на стекле сухо, весь свет отражается обратно и попа­дает на фотоприемник. Так как луч моду­лируется импульсами, на посторонний свет датчик не реагирует.

А капли дождя или грязь, расположенные на лобовом стекле, вызывают изменение пути преломления лучей. И таким образом количество света, которое попадает на фотодиод, изменяется. Чем сильнее увлажнение ветрового стекла, тем меньше отражение преломленного света. На этой информации и основывается датчик. Количество отраженного света фиксиру­ется сенсором, и контроллер рассчитывает подходящий режим работы стеклоочи­стителя. Чувствительность светоприёмников очень высока. Они учитывают тысячные доли миллилитра воды на лобовом стекле и срабатывают в течение нескольких миллисекунд.

У некоторых датчиков дождя имеется регулятор чувствительности. С его помощью можно установить режим срабатывания дворников: они начнут работать или при попадании первых капель, или когда дождь совсем разыграется. Существуют и модели датчиков, которые способны управлять омывателем лобового стекла.

Стоит отметить, что так как работа датчика дождя основана на принципе отражения инфракрасных лучей, он способен функционировать в любое время суток, в том числе ночью. Зимой работа датчика несколько осложнена, но при включении обогрева стекла и таянии снега, он функционирует так же, как и в теплое время года в условиях дождя.

Компьютерное оснащение современного автомобиля позволяет упростить работу водителя и максимально сконцентрироваться на процессе управления. Многие уже знакомы с АКПП, системой GPSнавигации, как работает датчик дождя в автомобиле?

Под датчиком дождя подразумевают систему оценки степени увлажнения лобового стекла и автоматического запуска дворников. Иногда автомобили оснащаются схожими устройствами, отвечающими за подъем окон во время осадков и закрытия люка. Регулятор датчика срабатывает не только на осадки, но и на снег.

Как устроен датчик дождя?

Главная задача оборудования такого типа – помощь водителю в концентрации внимания на дороге. Теперь ему не придется отвлекаться на то, что происходит вне автомобиля, датчик дождя сделает все необходимое сам:

• приведет в действие или отключит стеклоочистители;
• проанализирует их работу и, основываясь на этом, выберет необходимый уровень интенсивности.

Принцип работы датчика дождя на автомобиле

Внутри этого «умного» прибора находятся два функциональных элемента, отвечающих за работу системы: светодиод и фотодиод. При работе датчика происходит реакция прибора на «раздражитель», которым в этом случае выступает снег или дождь.

Чтобы понять, для чего нужен датчик дождя в автомобиле, необходимо разобраться в схеме функционирования устройства. Принцип работы современных устройств, реагирующих на осадки, заключается в отражении посылаемых на поверхность стекла лучей, которые служат проводниками для оценки отражения поверхности. Оценка информации происходит путем сравнения получаемого светового сигнала с записанными в памяти устройства образцами. Таким образом, процесс сравнения данных упрощается, и прибор знает, когда отправить необходимую команду для поднятия стекол или включения дворников. Благодаря такому механизму система работы дворников регулируется автоматически с оптимальным выбором режима работы.

Некоторые автомобилисты утверждают, что регулятор активируется в момент, когда стекло мокрое. Это мнение ошибочно. Посылая инфракрасный луч и получая ответный сигнал, прибор считывает со стекла отражение. Фиксируемый фотодиодом уровень света со стекла служит сигналом запуска дворников и подачи жидкости для очистки лобового стекла.

Мифы о датчике дождя

Миф 1. Механическое воздействие на ветровое стекло и возможные вибрации не приводят систему в работу . Принцип действия построен исключительно на световом отражении, записанном с поверхности. Иначе, если бы прибор реагировал на механические воздействия, он бы активировался каждый раз, когда о стекло бились мушки или комары.

Миф 2. Датчик не активируется в ночное время суток . Принцип работы регулятора основан на инфракрасном излучении, а, как известно, уровень света на их свойства не влияет.

Миф 3 . Датчик необходимо менять вместе со стеклом. Крупные мировые автоконцерны предлагают своим потребителям запасные части для авто в виде ветрового стекла с местом, где находится датчик дождя.

Миф 4 . Обязательное условие для установки датчика дождя – отсутствие тонировки на лобовом стекле . Такое требование не оправдано. В случае тонировки необходимо просто вырезать в пленке отверстие для датчика. Единственное условие – высокое качество тонировки и полное соответствие ГОСТу.

Миф 5. Работа датчика дождя в зимнее время характеризуется пониженной функциональностью. Это миф легко опровергнуть, если в машине есть обогрев стекла. Сразу таящий снег, превращаясь в воду, пропускает достаточный уровень света, приводя работу регулятора в норму даже зимой.

Немного истории об автомобильном датчике дождя

1. Знаете ли вы, что первые экспериментальные разработки датчиков дождя проводились еще в 1950 годы на базе концерна General Motors.
2. Массовое производство автомобилей, ветровое стекло которых было укомплектовано датчиками дождя, приходится на 2000-е годы. Одни из первых опробовал устройство производитель Nissan, установив его в спорткаре-купе Silvia.
3. Датчики дождя кроме автомобильной промышленности активно используются и в сельском хозяйстве. Ни одна современная система полива не обходится без такого функционального дополнения. Единственное отличие «полевых» датчиков от автомобильных – принцип их работы, который основывается на степени влажности гигроскопических дисков, регулирующих подачу воды на участок.

Имея понятие о том, как работает датчик дождя, и можно подобрать стекло, тонировку и установить сам регулятор. Надеемся, что материал был полезным для вас, и вы нашли в нем ответы на все интересующие вопросы.