حسگر باران

حسگر باران یا کلید واکنش دهنده آب باران, وسیله ای است که هنگام بارندگی از خود واکنش نشان داده و باعث به حرکت در آمدن برف پاک کن ها می شود

حسگر باران یا کلید واکنش‌دهنده آب باران، وسیله‌ای است که هنگام بارندگی از خود واکنش نشان داده و باعث به حرکت در آمدن برف‌پاک‌‌کن‌ها می‌شود. در گذشته، خودروسازان برای نصب سیستمی به‌منظور جمع‌آوری (پارو کردن) اتوماتیک آب از روی شیشه جلوی خودروها، تلاش و کوشش زیادی انجام داده‌اند. بعضی از آنها اقدام به طراحی‌های خاصی کرده‌اند که از آن جمله می‌توان طراحی سیستم لرزشی شیشه جلو را نام برد که در هنگام بارندگی، بر اثر لرزش شیشه جلو، آب جمع‌شده بر روی شیشه، حذف می‌شد.

استفاده از پوشش‌های ویژه بر روی شیشه جلو، از دیگر تکنیک‌های پاک کردن قطرات آب بود. در این روش، قطرات آب بر روی شیشه غلطیده و از سطح کناری شیشه خارج می‌شد.

در روشی دیگر، با استفاده از شیوه‌های اولتراسونیک، قطرات باران، ریز شده و از روی شیشه پراکنده می‌شدند. تمامی این روش‌ها، علاوه‌بر ایجاد مزاحمت برای راننده و صدمه دیدن خودرو، از سرعتی پایین برای حذف آب از روی شیشه برخوردار بوده و بازدهی کمی داشتند. سرانجام، سیستم برف‌پاک‌کن کنونی برای خودروها طراحی و ساخته شد که آب را بخوبی از روی شیشه جمع‌آوری می‌کند. در توسعه این روش شرکت TRW سیستمی طراحی و ابداع کرده است که براساس حسگر نوری کار می‌کند. این مکانیزم، میزان آب روی شیشه و میزان بارش باران را از طریق حسگری که بین آینه و شیشه جلو قرار دارد، محاسبه و پردازش می‌کند. روش کار به این‌صورت است که نور مادون قرمز این حسگر با زاویه ۴۵ درجه به شیشه جلو تابیده می‌شود و میزان و زاویه برگشت پرتوهای نور بسته به خشک یا خیس بودن سطح شیشه، متفاوت است.

شدت بازتاب این پرتوها توسط نرم‌افزاری ویژه که درون حسگر قرار دارد، پردازش شده و دستور لازم برای تنظیم زمان کارکرد و سرعت حرکت بازویی برف‌پاک‌کن را به موتور آن ارسال می‌کند.

حسگرهای باران، دو نوع کاربرد دارند. اولین کاربرد آنها هنگام قطع باران است. در این هنگام، به‌دلیل خیس بودن جاده و یا خیابان، آب ناشی از حرکت خودروهای دیگر به روی شیشه ریخته می‌شود. در این هنگام، حسگر از خود واکنش نشان داده و به شیشه شور، فرمان پاشش آب و همزمان به برف‌پاک‌کن، فرمان حرکت می‌دهد و در نتیجه باعث تمیزشدن شیشه می‌شود. دومین کاربرد آن، هنگام بارش باران است که فرمان حرکت به برف‌پاک‌کن می‌دهد و باعث جمع‌آوری آب از روی شیشه می‌شود.

● حسگرهای شیشه‌شور

این حسگر، در دو دسته «با سیم» و «بدون سیم» طراحی و عرضه می‌شوند. روش فعال شدن این دو دسته، مشابه است. این حسگرها با اتصال به صفحات حساس به آب، متورم شده و از خود واکنش نشان می‌دهند و در هنگام خشک شدن، به حالت قبلی باز می‌گردند. اتصال این صفحات به کلیدهای حساس الکتریکی، باعث کاهش یا افزایش شدت پاشش آب شیشه‌شور می‌شود. در بازار، انواع حسگرهای الکتریکی وجود دارد که شدت میزان آب باران را اندازه‌گیری کرده و شیشه‌شور را فعال می‌کنند. سیستم‌های باسیم و بی‌سیم شیشه‌شور، کاربردهایی مشابه دارند. آنها با توجه به مشخصات الکتریکی خود، اطلاعات دریافتی از شدت بارش و آب بر روی شیشه خودرو را به حسگرهای نهایی منتقل می‌کنند. استفاده از سلنوئیدها نیز متداول و مرسوم است. این حسگرها حجم و شدت بارندگی را اندازه‌گیری کرده و به شیشه‌شور انتقال می‌دهند. برخی از این حسگرها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در درجات آب و هوایی خاصی، قابلیت کاربرد دارند. استفاده از آنها در زمستان و مناطق سردسیر، توصیه نمی‌شود زیرا هنگام شب و سرمای زیاد، امکان یخ‌زدگی آنها وجود دارد. در بعضی مناطق امریکا، از سیستم قطره‌ای شیشه‌شور استفاده می‌شود.

● حسگرهای خودرویی

در ۱۹۸۵، شرکت جنرال‌موتورز در یکی از مدل‌های کادیلاک خود، نوعی کلید حسگر آب را مورد آزمایش قرار داد. این کلید در مواجهه با آب یا باران، از خود واکنش نشان می‌داد و باعث به حرکت درآوردن موتورهای الکتریکی متصل به آن می‌شد. تندی و کندی حرکت این موتورها بستگی به شدت باران و حجم آن داشت.

در ۱۹۹۶ این شرکت نوعی دیگر از حسگرهای خود را به بازار معرفی کرد. این حسگرها همان برف‌پاک‌کن شیشه جلوی خودرو است که به‌صورت اتوماتیک یا دستی به بازار عرضه شده و به «برف‌‌پاک‌کن‌های هوشمند» معروف شده است.

حسگرهای مدرن امروزی، براساس انعکاس نور طراحی می‌شوند. این حسگرها نور مادون‌قرمز را با زاویه ۴۵ درجه از داخل خودرو، بر روی شیشه جلو تابنده و انعکاس آن را اندازه‌گیری می‌کنند. اگر بازتاب یا انعکاس آن با مقدار نور تابیده شده متفاوت باشد، به برف‌پاک‌کن دستور فعالیت می‌دهند. سرعت حرکت برف‌پاک‌کن، بستگی به بازتابی دارد که حسگر از شیشه دریافت کرده است.

نادر خیره

منابع

۱ . http://en.wikipedia.org/wiki/rain_sensor

۲ . http://auto.howstuffworks.com/wiper.htm