雨滴传感器
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应用三:汽车天窗,当 开始下雨时,可以在检 测到第一滴雨后迅速的 做出反应关闭天窗,较 大提高舒适性。
5.总结
压电传感器是基于压电效应的传感器,是一种自发式和机电转换 式的传感器。压电传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。 压电传感器,它有许多优点:频带宽,灵敏度高,信噪比高,结 构简单,工作可靠和重量轻等,但也有缺点,主要是某些压电材料需 要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻尼电路电荷 放大器来克服这一缺陷。 关于雨滴传感器,可以应用于许多方面,需要注意的是应注意阻 尼橡胶的使用,避免车辆自身的振动导致的功能的紊乱,并且,传感 器的内部信号需要经过放大器来克服直流响应差这一缺点。
物联网12-1 小组:李宗泽,王亚强,刘春光,苏畅
目录
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雨滴传感器的原理 雨滴传感器的组成
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雨滴传感器的应用 总结
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传感器的工作系统
1, 雨滴传感器的原理
压电式的雨滴传感器 主要是:压电振子利用压 电效应将机械位移(机械 振动)变成电信号。 如图1-1所示,压电振 子受到雨淋,按照雨滴的 强弱和雨量做振动。
图1-1 压电振子传感器
图1-2 根据振子振动化成电信号
如图1-2所示,雨滴冲击的能量转变为电压波形,然 后在根据其电压波形对其他元件进行控制。而且根据电压 变化的波形,我们可以知道雨量大小从而对汽车雨刮器, 车灯等进行更为准确的控制。
2.雨滴传感器的组成
如图2.1所示,雨 滴传感器由阻尼橡胶 ,压电元件,不锈钢 振动板,上盖,混合 集成电路,电容,密 封条,下盖,电路板 ,密封套,套管,线 束等一系列的元件构 成。
图2.1 详细构成图示
主要元件作用
• 振动器 振动板接受雨滴的冲撞能量能以自身固有的频率进行弯曲振动,起着把 振动传递给附在里面的压电元件的作用。
• 压电元件
把从振动板接受的应变转换为电压。
• 放大电路 把压电元件产生的电压型号放大,并传递给雨刮器放大器,放大器是 由晶体管集成电路,电阻,电容等约30个零件构成的混合集成电路。
应用之雨刮器的测量图图 3-1 测 量图 示4.雨滴传感器的应用
应用一:雨刮器,通过雨滴传 感器可以实现在有雨时雨刮器 的自动运动,并且根据雨量滴 强弱和雨量的大小对雨刮器运 动的速度进行自动调节,大大 节省了驾车的操作,提高了安 全。
图5-1 雨刮器
图5-2 车灯
图5-3 天窗
应用二:车灯,当汽车行驶在 大雨天气时,如若一直开远光 灯会对他人驾驶造成麻烦,开 近光又看得不清楚,加入雨滴 传感器以后可以根据雨大小自 动调节灯的明亮。
• 充电式电容器电压上升(雨量小时波形长,大时波形较短), 将其传递给比较电路,比较电路对一定的电压V和输入的电压 值进行比较,根据所得的结果对汽车进行控制,譬如雨刮器 的一次动作或者汽车天窗的开合。 • 当雨滴传感器完全没有输出时,我们可以从之前那个一定的 时间的继电器用恒电电流电路输出,充电电路较慢的充电, 经过长时间的充电可以使用一次雨刮器。 • 实际情况可以看图3-1,雨滴传感器在雨刮器上的应用的工作 情况图。
• 壳体 因雨滴传感安装在车身外部,因此采用密封性和强度好的不锈钢作为壳体 为佳。
• 减震橡胶 由于振动板介于减震橡胶之间,因而具有良好的弹性。减震橡胶除对 由车身传递给壳体的高频振动外,还起了刚性的支撑作用,使振动板的振动状态不 受影响。
3.传感器的工作系统
• 如果在振动器上有雨点冲击,则在压电元件上产生与雨滴成正 比的电压波形。 • 产生的电压波形经过传感器内部的放大,与一定时间的继电器 用电路信号一起输向充电电路使由电容器构成的充电电路充电。 • 充电式电容器电压上升(雨量小时波形长,大时波形较短), 将其传递给比较电路,比较电路对一点的电压V和输入的电压值 进行比较,根据所得的结果对汽车进行控制,譬如雨刮器的一 次动作或者汽车天窗的开合。