V redu, poglejmo si podrobneje značilnosti kapacitivnih senzorjev za dež in sneg.
Ta senzor se uporablja predvsem za zaznavanje padavin in razlikovanje vrst padavin (dež, sneg, mešane padavine). Njegovo osnovno načelo je uporaba izpostavljenega kondenzatorja za merjenje spremembe dielektrične konstante snovi, ki padejo na njegovo površino.
Kratek opis osnovnega načela
Zaznavna površina senzorja je sestavljena iz ene ali več kapacitivnih plošč. Ko padavine (dežne kaplje ali snežinke) padejo na zaznavno površino, se spremenijo lastnosti dielektrika med ploščami, kar povzroči spremembe v vrednosti kapacitivnosti. Zaradi različnih dielektričnih konstant vode, ledu in zraka je mogoče z analizo vzorcev, hitrosti in amplitud sprememb kapacitivnosti ugotoviti, ali so prisotne padavine in ali gre za dež ali sneg.
Glavne značilnosti in prednosti
1. Brez gibljivih delov, visoka zanesljivost
Za razliko od tradicionalnih merilnikov dežja z nagibnim vedrom (z mehanskimi nagibnimi vedri) kapacitivni senzorji sploh nimajo gibljivih delov. To znatno zmanjša okvare zaradi mehanske obrabe, zatikanja (na primer zaradi peska, prahu ali listja) ali zmrzovanja, ima izjemno nizke zahteve glede vzdrževanja in dolgo življenjsko dobo.
2. Lahko razlikuje vrste padavin (dež/sneg/mešano)
To je ena njegovih najpomembnejših prednosti. Z analizo značilnosti kapacitivnih signalov s pomočjo algoritmov je mogoče določiti fazno stanje padavin. To je ključnega pomena za scenarije uporabe, ki zahtevajo natančno razumevanje vrst zimskih padavin (kar je pomembno za promet, ogrevanje in kmetijska opozorila).
3. Zaznavna intenzivnost in kopičenje padavin (ocenjeno)
Z merjenjem pogostosti in intenzivnosti sprememb kapacitivnosti je mogoče oceniti intenzivnost in kumulativno količino padavin. Čeprav njegova absolutna natančnost običajno ni tako dobra kot pri strogo kalibriranih merilnikih dežja z nagibnim vedrom ali tehtalnih merilnikih dežja, je zadostna za spremljanje trendov in kvalitativno/polkvantitativno analizo.
4. Hiter odziv
Zazna lahko začetek in konec zelo rahlih padavin (kot sta rosenje in rahel sneg) skoraj brez zakasnitve.
5. Nizka poraba energije in enostavna integracija
Zelo primeren je za integracijo z avtomatskimi vremenskimi postajami na sončno energijo in lahko na daljavo prenaša podatke prek tehnologije interneta stvari.
6. Lahko izpiše bogate informacije
Ne more le oddajati preprostih signalov stikala »z/brez padavin«, temveč tudi oddajati bolj dimenzijske informacije, kot so kode vrst padavin in stopnje intenzivnosti padavin.
Omejitve in izzivi
Natančnost meritev je relativno omejena (zlasti pri padavinah)
Za scenarije, ki zahtevajo visoko natančne meritve (kot so hidrološke raziskave in opazovanje padavin v meteoroloških operacijah), običajno ni prva izbira. Na vrednost padavin, ki jo izmeri, zlahka vplivajo dejavniki, kot so vrsta padavin, temperatura in veter, zato je potrebna lokalna kalibracija.
2. Je dovzeten za motnje, ki niso povezane s padavinami
Rosa, slana in ivje: Senzor bo to kondenzirano vodo, ki ni padavina in se oprime zaznavne površine, napačno ocenil kot zelo šibke padavine.
Prah, delci soli, žuželke, ptičji iztrebki: Vsaka snov, ki se oprime zaznavne površine, lahko spremeni vrednost kapacitivnosti, kar povzroči lažne alarme. Čeprav imajo nekateri modeli samočistilne premaze ali funkcije ogrevanja za lajšanje težave, je ni mogoče popolnoma odpraviti.
Prah ali brizganje vode v močnem vetru: Lahko povzroči tudi kratkotrajno lažno sprožitev.
3. Potrebno je redno čiščenje in kalibracija
Za zagotovitev točnosti podatkov je treba zaznavno površino vzdrževati čisto in jo redno pregledovati ter vzdrževati. Po dolgotrajni uporabi bo morda potrebna ponovna kalibracija.
4. Stroški so relativno visoki
V primerjavi s preprostim merilnikom dežja z nagibnim vedrom so njegove elektronske komponente in algoritmi bolj zapleteni, zato so stroški nabave običajno višji.
V primerjavi z jedrom merilnika dežja z nagibno žlico
Predlagani ustrezni scenariji
| Značilnosti | Kapacitivni senzor za dež in sneg | Dežemer z nagibnim vedrom |
| Načelo delovanja
| Merjenje sprememb dielektrične konstante (elektronski tip) | Število prevračanj merilne posode (mehanski tip) |
| Osnovna prednost
| Razlikuje med dežjem in snegom, nima gibljivih delov, zahteva malo vzdrževanja in se hitro odziva. | Merjenje padavin na eni točki ima visoko natančnost, relativno nizke stroške in zrelo tehnologijo |
| Glavne pomanjkljivosti
| Dovzeten je za motnje, ki niso posledica padavin, ima relativno nizko natančnost padavin in visoke stroške. | Obstajajo gibljivi deli, ki so nagnjeni k obrabi ali zatikanju, ne morejo razlikovati med dežjem in snegom ter so pozimi nagnjeni k zmrzovanju |
| Tipične uporabe | Prometno-meteorološke postaje, cestni opozorilni sistemi, pametna mesta in avtomatske postaje za splošno uporabo
| Meteorološke opazovalne postaje za podjetja, hidrološke postaje, kmetijski monitoring |
Zelo primerni scenariji
Prometno-meteorološki nadzor: Nameščen je ob avtocestah, letališčih in mostovih in lahko pravočasno opozori na nevarnost spolzkih cest in poledice (dež, ki se spreminja v sneg).
Splošne avtomatske vremenske postaje: Ves dan in z malo vzdrževanja morajo pridobivati informacije o tem, »ali so padavine« in »vrste padavin«.
Pametna mesta in internet stvari: Kot del omrežja za zaznavanje mestnega vremena spremlja pojav padavin.
Razlikovati je treba med deževnimi in snežnimi priložnostmi, kot so smučišča in podpora zimskim športnim dogodkom.
Nepriporočeni scenariji: V primerih, ko je za merjenje padavin potrebna izjemno visoka natančnost (kot so zakonsko določena meteorološka opazovanja in postaje za hidrološke izračune), je treba dati prednost merilnikom padavin z nagibnim vedrom ali tehtalnim merilnikom padavin kot glavni merilni opremi. Kapacitivni senzorji se lahko uporabljajo kot dopolnilo za prepoznavanje vrst padavin.
Povzetek
Kapacitivni senzor za dež in sneg je »inteligentni stražar«. Njegova osrednja vrednost ni v zagotavljanju natančnih podatkov o padavinah na laboratorijski ravni, temveč v zanesljivem in enostavno vzdrževanju prepoznavanju pojavljanja in vrst padavin ter zagotavljanju ključnih kvalitativnih informacij za avtomatizirane sisteme odločanja (kot je na primer samodejno aktiviranje sistemov za taljenje snega na cestah). Pri izbiri je treba jasno opredeliti, ali so lastne potrebe »natančna meritev« ali »hitra identifikacija«.
Za več informacij o vremenskih senzorjih se obrnite na podjetje Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Spletna stran podjetja:www.hondetechco.com
Čas objave: 2. dec. 2025