Устройство и принцип работы датчика дождя в авто

173

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 датчик дождя?

Датчик дождя – оптико-электронный прибор, который фиксируется на ветровом стекле автомобиля и реагирует на повышение влажности. Датчик способен управлять «дворниками» и механизмами, которые отвечают за открытие и закрытие люка и стекол на дверцах.

Устройство призвано значительно облегчить жизнь водителям. Не секрет, что снег, дождь и грязь существенно затрудняют процесс управления машиной, а необходимость включать и выключать «дворники», регулировать интенсивность их работы отвлекает от дороги.

Из чего состоит датчик?

Строение антидождевого устройства основано на датчике света. В конструкцию входят:

инфракрасный излучатель;
фотоприемник;
блок управления;
корпус;
блок реле.

Все части содержатся на плате в корпусе датчика. В блок управления вмонтирована информация, жизненно важная для работы прибора.

Принцип работы

Датчик располагается с внутренней стороны лобового стекла. Как он тогда работает? Как распознает дождь? Вся хитрость состоит в том, что он реагирует не на воду, а на свет. Конструкция устройства несложная и состоит из следующих элементов:

фотодиод;
два светодиода;
датчик освещения;
фольга;
электронный блок управления (ЭБУ).

Функционирует прибор за счет разного угла отражения инфракрасных лучей на мокром и чистом стекле. Один диод излучает инфракрасный луч, который, отражаясь от гладкой поверхности стекла, попадает на фотодиод, распознающий количество вернувшегося света. Сигналы, отраженные от чистого и мокрого (грязного) стекла, имеют различное преломление лучей. Мокрое стекло гораздо легче пропускает свет. ЭБУ распознает данные отличия и в случае необходимости дает сигнал для автоматического включения стеклоочистителей.

Часть датчиков умеют с предельной точностью распознавать количество капель или наличие снега на стекле и регулировать режимы работы стеклоочистителей. При сильном загрязнении идет сигнал о необходимости подачи омывающей жидкости. Блок управления связан проводом с управляющим дворниками реле. Датчик должен располагаться таким образом, чтобы попадать в зону работы стеклоочистителей. В состав прибора, как правило, включают и датчик автоматического света.

Плюсы и минусы

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.

Вопросы эксплуатации

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.

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 сделать датчик своими руками?

Специалисты сходятся во мнении, что сконструировать такой прибор собственноручно будет крайне непросто. Да, принцип его действия незамысловат, но на создание уйдет много времени и сил, при этом не факт, что конечный результат будет качественным. Вам понадобится овладеть умениями пайки и приобрести некоторые детали, цена которых может равняться готовому прибору.

Если вы все же готовы рискнуть, то рекомендуем следующий порядок действий. За основу конструкции берем проводимость тока и две контактные пластины. Чаще всего пластины бывают из фольги или печатаются на текстолитовых платах в виде дорожек.

Фольгу нужно разрезать в виде двух пластин со змеевидной дорожкой по центру. Далее одна часть подключается к батарейке, другая – к реле. Когда пойдет дождь, вода зальет пластины и замкнет их, что приведет к началу работы реле.

Для создания такого прибора потребуется использовать:

алюминиевую фольгу;
диэлектрическую подложку;
клей или другой фиксатор;
провода;
реле;
источник питания.

Установка датчика

Если автомобиль не укомплектован датчиком дождя на заводе, его можно купить и установить своими руками, для этого нет никакой необходимости отправляться в автосервис. В комплекте к прибору идет пошаговая инструкция по установке и настройке датчика.

Рассмотрим пример установки на российском автомобиле «Лада Гранта». Для начала необходимо открыть блок предохранителей, который расположен чуть ниже руля слева. На место штатного реле, которое расположено в крайнем левом углу вверху блока предохранителей, устанавливается реле датчика дождя. Блок управления приклеивается на лобовое стекло с помощью прилагаемого в комплекте двухстороннего скотча. Перед приклеиванием блока стекло необходимо протереть специальной салфеткой (прилагается в комплекте). Проводка от блока управления прокладывается под потолком, затем по левой стойке опускается вниз к блоку реле, через отверстие с внутренней стороны заводится в сам блок.

Также, встречаются универсальные датчики дождя, которые можно приклеить на специальный гель, от этого принцип работы прибора не меняется и схема установки аналогична описанной здесь.

Необходимо учитывать, что штатное реле очень крепко сидит в гнезде. Нужно постараться действовать предельно осторожно и не повредить крепление реле. Можно воспользоваться ножом и подцепить реле, чтобы ускорить работу и уменьшить шанс повреждения. Затем устанавливается реле датчика дождя и соединяется проводом с блоком управления. Закрываем крышку блока предохранителей и приступаем к тестированию работы прибора.

Видео-инструкция самостоятельной установки:

Настройка работы датчика

Чтобы проверить работу датчика, нужно перевести лепесток переключения стеклоочистителя в прерывистый режим. Затем небольшим количеством воды обрызгать стекло из пульверизатора или бутылки с водой. Через секунду должны сработать стеклоочистители. В зависимости от модели датчика у него есть различные режимы, которые легко настроить с помощью инструкции. Режим выбирается в соответствии со временем года и погодными условиями.