Bad Sector
18th June 2011, 11:46 PM
حسگر باران يا كليد واكنش‌دهنده آب باران، وسيله‌اي است كه هنگام بارندگي از خود واكنش نشان داده و باعث به حركت در آمدن برف‌پاك‌‌كن‌ها مي‌شود. در گذشته، خودروسازان براي نصب سيستمي به‌منظور جمع‌آوري (پارو كردن) اتوماتيك آب از روي شيشه جلوي خودروها، تلاش و كوشش زيادي انجام داده‌اند. بعضي از آنها اقدام به طراحي‌هاي خاصي كرده‌اند كه از آن جمله مي‌توان طراحي سيستم لرزشي شيشه جلو را نام برد كه در هنگام بارندگي، بر اثر لرزش شيشه جلو، آب جمع‌شده بر روي شيشه، حذف مي‌شد. استفاده از پوشش‌هاي ويژه بر روي شيشه جلو، از ديگر تكنيك‌هاي پاك كردن قطرات آب بود. در اين روش، قطرات آب بر روي شيشه غلطيده و از سطح كناري شيشه خارج مي‌شد.
در روشي ديگر، با استفاده از شيوه‌هاي اولتراسونيك، قطرات باران، ريز شده و از روي شيشه پراكنده مي‌شدند. تمامي اين روش‌ها، علاوه‌بر ايجاد مزاحمت براي راننده و صدمه ديدن خودرو، از سرعتي پايين براي حذف آب از روي شيشه برخوردار بوده و بازدهي كمي داشتند. سرانجام، سيستم برف‌پاك‌كن كنوني براي خودروها طراحي و ساخته شد كه آب را بخوبي از روي شيشه جمع‌آوري مي‌كند. در توسعه اين روش شركت TRW سيستمي طراحي و ابداع كرده است كه براساس حسگر نوري كار مي‌كند. اين مكانيزم، ميزان آب روي شيشه و ميزان بارش باران را از طريق حسگري كه بين آينه و شيشه جلو قرار دارد، محاسبه و پردازش مي‌كند. روش كار به اين‌صورت است كه نور مادون قرمز اين حسگر با زاويه 45 درجه به شيشه جلو تابيده مي‌شود و ميزان و زاويه برگشت پرتوهاي نور بسته به خشك يا خيس بودن سطح شيشه، متفاوت است.
شدت بازتاب اين پرتوها توسط نرم‌افزاري ويژه كه درون حسگر قرار دارد، پردازش شده و دستور لازم براي تنظيم زمان كاركرد و سرعت حركت بازويي برف‌پاك‌كن را به موتور آن ارسال مي‌كند.
حسگرهاي باران، دو نوع كاربرد دارند. اولين كاربرد آنها هنگام قطع باران است. در اين هنگام، به‌دليل خيس بودن جاده و يا خيابان، آب ناشي از حركت خودروهاي ديگر به روي شيشه ريخته مي‌شود. در اين هنگام، حسگر از خود واكنش نشان داده و به شيشه شور، فرمان پاشش آب و همزمان به برف‌پاك‌كن، فرمان حركت مي‌دهد و در نتيجه باعث تميزشدن شيشه مي‌شود. دومين كاربرد آن، هنگام بارش باران است كه فرمان حركت به برف‌پاك‌كن مي‌دهد و باعث جمع‌آوري آب از روي شيشه مي‌شود.
حسگرهاي شيشه‌شور
اين حسگر، در دو دسته «با سيم» و «بدون سيم» طراحي و عرضه مي‌شوند. روش فعال شدن اين دو دسته، مشابه است. اين حسگرها با اتصال به صفحات حساس به آب، متورم شده و از خود واكنش نشان مي‌دهند و در هنگام خشك شدن، به حالت قبلي باز مي‌گردند. اتصال اين صفحات به كليدهاي حساس الكتريكي، باعث كاهش يا افزايش شدت پاشش آب شيشه‌شور مي‌شود. در بازار، انواع حسگرهاي الكتريكي وجود دارد كه شدت ميزان آب باران را اندازه‌گيري كرده و شيشه‌شور را فعال مي‌كنند. سيستم‌هاي باسيم و بي‌سيم شيشه‌شور، كاربردهايي مشابه دارند. آنها با توجه به مشخصات الكتريكي خود، اطلاعات دريافتي از شدت بارش و آب بر روي شيشه خودرو را به حسگرهاي نهايي منتقل مي‌كنند. استفاده از سلنوئيدها نيز متداول و مرسوم است. اين حسگرها حجم و شدت بارندگي را اندازه‌گيري كرده و به شيشه‌شور انتقال مي‌دهند. برخي از اين حسگرها به‌گونه‌اي طراحي شده‌اند كه در درجات آب و هوايي خاصي، قابليت كاربرد دارند. استفاده از آنها در زمستان و مناطق سردسير، توصيه نمي‌شود زيرا هنگام شب و سرماي زياد، امكان يخ‌زدگي آنها وجود دارد. در بعضي مناطق امريكا، از سيستم قطره‌اي شيشه‌شور استفاده مي‌شود.
حسگرهاي خودرويي
در 1985، شركت جنرال‌موتورز در يكي از مدل‌هاي كاديلاك خود، نوعي كليد حسگر آب را مورد آزمايش قرار داد. اين كليد در مواجهه با آب يا باران، از خود واكنش نشان مي‌داد و باعث به حركت درآوردن موتورهاي الكتريكي متصل به آن مي‌شد. تندي و كندي حركت اين موتورها بستگي به شدت باران و حجم آن داشت.
در 1996 اين شركت نوعي ديگر از حسگرهاي خود را به بازار معرفي كرد. اين حسگرها همان برف‌پاك‌كن شيشه جلوي خودرو است كه به‌صورت اتوماتيك يا دستي به بازار عرضه شده و به «برف‌‌پاك‌كن‌هاي هوشمند» معروف شده است.
حسگرهاي مدرن امروزي، براساس انعكاس نور طراحي مي‌شوند. اين حسگرها نور مادون‌قرمز را با زاويه 45 درجه از داخل خودرو، بر روي شيشه جلو تابنده و انعكاس آن را اندازه‌گيري مي‌كنند. اگر بازتاب يا انعكاس آن با مقدار نور تابيده شده متفاوت باشد، به برف‌پاك‌كن دستور فعاليت مي‌دهند. سرعت حركت برف‌پاك‌كن، بستگي به بازتابي دارد كه حسگر از شيشه دريافت كرده است.
منابع
1 . http://en.wikipedia.org/wiki/rain_sensor
2 . http://auto.howstuffworks.com/wiper.htm
منبع: ماهنامه صنعت خودرو
در روشي ديگر، با استفاده از شيوه‌هاي اولتراسونيك، قطرات باران، ريز شده و از روي شيشه پراكنده مي‌شدند. تمامي اين روش‌ها، علاوه‌بر ايجاد مزاحمت براي راننده و صدمه ديدن خودرو، از سرعتي پايين براي حذف آب از روي شيشه برخوردار بوده و بازدهي كمي داشتند. سرانجام، سيستم برف‌پاك‌كن كنوني براي خودروها طراحي و ساخته شد كه آب را بخوبي از روي شيشه جمع‌آوري مي‌كند. در توسعه اين روش شركت TRW سيستمي طراحي و ابداع كرده است كه براساس حسگر نوري كار مي‌كند. اين مكانيزم، ميزان آب روي شيشه و ميزان بارش باران را از طريق حسگري كه بين آينه و شيشه جلو قرار دارد، محاسبه و پردازش مي‌كند. روش كار به اين‌صورت است كه نور مادون قرمز اين حسگر با زاويه 45 درجه به شيشه جلو تابيده مي‌شود و ميزان و زاويه برگشت پرتوهاي نور بسته به خشك يا خيس بودن سطح شيشه، متفاوت است.
شدت بازتاب اين پرتوها توسط نرم‌افزاري ويژه كه درون حسگر قرار دارد، پردازش شده و دستور لازم براي تنظيم زمان كاركرد و سرعت حركت بازويي برف‌پاك‌كن را به موتور آن ارسال مي‌كند.
حسگرهاي باران، دو نوع كاربرد دارند. اولين كاربرد آنها هنگام قطع باران است. در اين هنگام، به‌دليل خيس بودن جاده و يا خيابان، آب ناشي از حركت خودروهاي ديگر به روي شيشه ريخته مي‌شود. در اين هنگام، حسگر از خود واكنش نشان داده و به شيشه شور، فرمان پاشش آب و همزمان به برف‌پاك‌كن، فرمان حركت مي‌دهد و در نتيجه باعث تميزشدن شيشه مي‌شود. دومين كاربرد آن، هنگام بارش باران است كه فرمان حركت به برف‌پاك‌كن مي‌دهد و باعث جمع‌آوري آب از روي شيشه مي‌شود.
حسگرهاي شيشه‌شور
اين حسگر، در دو دسته «با سيم» و «بدون سيم» طراحي و عرضه مي‌شوند. روش فعال شدن اين دو دسته، مشابه است. اين حسگرها با اتصال به صفحات حساس به آب، متورم شده و از خود واكنش نشان مي‌دهند و در هنگام خشك شدن، به حالت قبلي باز مي‌گردند. اتصال اين صفحات به كليدهاي حساس الكتريكي، باعث كاهش يا افزايش شدت پاشش آب شيشه‌شور مي‌شود. در بازار، انواع حسگرهاي الكتريكي وجود دارد كه شدت ميزان آب باران را اندازه‌گيري كرده و شيشه‌شور را فعال مي‌كنند. سيستم‌هاي باسيم و بي‌سيم شيشه‌شور، كاربردهايي مشابه دارند. آنها با توجه به مشخصات الكتريكي خود، اطلاعات دريافتي از شدت بارش و آب بر روي شيشه خودرو را به حسگرهاي نهايي منتقل مي‌كنند. استفاده از سلنوئيدها نيز متداول و مرسوم است. اين حسگرها حجم و شدت بارندگي را اندازه‌گيري كرده و به شيشه‌شور انتقال مي‌دهند. برخي از اين حسگرها به‌گونه‌اي طراحي شده‌اند كه در درجات آب و هوايي خاصي، قابليت كاربرد دارند. استفاده از آنها در زمستان و مناطق سردسير، توصيه نمي‌شود زيرا هنگام شب و سرماي زياد، امكان يخ‌زدگي آنها وجود دارد. در بعضي مناطق امريكا، از سيستم قطره‌اي شيشه‌شور استفاده مي‌شود.
حسگرهاي خودرويي
در 1985، شركت جنرال‌موتورز در يكي از مدل‌هاي كاديلاك خود، نوعي كليد حسگر آب را مورد آزمايش قرار داد. اين كليد در مواجهه با آب يا باران، از خود واكنش نشان مي‌داد و باعث به حركت درآوردن موتورهاي الكتريكي متصل به آن مي‌شد. تندي و كندي حركت اين موتورها بستگي به شدت باران و حجم آن داشت.
در 1996 اين شركت نوعي ديگر از حسگرهاي خود را به بازار معرفي كرد. اين حسگرها همان برف‌پاك‌كن شيشه جلوي خودرو است كه به‌صورت اتوماتيك يا دستي به بازار عرضه شده و به «برف‌‌پاك‌كن‌هاي هوشمند» معروف شده است.
حسگرهاي مدرن امروزي، براساس انعكاس نور طراحي مي‌شوند. اين حسگرها نور مادون‌قرمز را با زاويه 45 درجه از داخل خودرو، بر روي شيشه جلو تابنده و انعكاس آن را اندازه‌گيري مي‌كنند. اگر بازتاب يا انعكاس آن با مقدار نور تابيده شده متفاوت باشد، به برف‌پاك‌كن دستور فعاليت مي‌دهند. سرعت حركت برف‌پاك‌كن، بستگي به بازتابي دارد كه حسگر از شيشه دريافت كرده است.
منابع
1 . http://en.wikipedia.org/wiki/rain_sensor
2 . http://auto.howstuffworks.com/wiper.htm
منبع: ماهنامه صنعت خودرو