Добре, нека разгледаме подробно характеристиките на капацитивните сензори за дъжд и сняг.
Този сензор се използва главно за откриване на валежи и разграничаване на видовете валежи (дъжд, сняг, смесени). Основният му принцип е да използва открит кондензатор за измерване на промяната в диелектричната константа на веществата, които падат върху повърхността му.
Кратко описание на основния принцип
Сензорната повърхност на сензора е съставена от една или повече капацитивни пластини. Когато валежи (дъждовни капки или снежинки) паднат върху сензорната повърхност, те променят свойствата на диелектрика между пластините, като по този начин причиняват промени в стойността на капацитета. Поради различните диелектрични константи на водата, леда и въздуха, чрез анализ на моделите, скоростите и амплитудите на промените в капацитета е възможно да се определи дали има валежи и дали е дъжд или сняг.
Основни характеристики и предимства
1. Без движещи се части, висока надеждност
За разлика от традиционните дъждомери с кофа за накланяне (с механични кофи за накланяне), капацитивните сензори изобщо нямат движещи се части. Това значително намалява неизправностите, причинени от механично износване, засядане (като например блокиране от пясък, прах или листа) или замръзване, има изключително ниски изисквания за поддръжка и дълъг експлоатационен живот.
2. Може да разграничава видовете валежи (дъжд/сняг/смесени)
Това е едно от най-важните му предимства. Чрез анализ на характеристиките на капацитивните сигнали чрез алгоритми може да се определи фазовото състояние на валежите. Това е от решаващо значение за приложни сценарии, които изискват точно разбиране на видовете зимни валежи (което е важно за транспорт, отопление и предупреждения в селското стопанство).
3. Откриваема интензивност и натрупване на валежи (приблизително)
Чрез измерване на честотата и интензитета на промените в капацитета може да се оцени интензитетът и кумулативното количество валежи. Въпреки че абсолютната му точност обикновено не е толкова добра, колкото тази на строго калибрирани кофи за накланяне или дъждомери с претегляне, той е достатъчен за наблюдение на тенденциите и качествен/полуколичествен анализ.
4. Бърза реакция
Може да открие началото и края на много слаби валежи (като ръмеж и лек сняг) почти без забавяне.
5. Ниска консумация на енергия и лесна интеграция
Той е изключително подходящ за интеграция с автоматични метеорологични станции, захранвани от слънчева енергия, и може дистанционно да предава данни чрез технологията „Интернет на нещата“.
6. Може да извежда богата информация
Той може не само да извежда прости сигнали за превключване „с/без валежи“, но и да извежда по-размерна информация, като например кодове за вида на валежите и нива на интензитет на валежите.
Ограничения и предизвикателства
Точността на измерването е относително ограничена (особено за валежи)
За сценарии, които изискват високопрецизни измервания (като хидрологични изследвания и наблюдение на валежите при метеорологични операции), той обикновено не е първият избор. Стойността на валежите, измерена с него, лесно се влияе от фактори като вид на валежите, температура и вятър и изисква локално калибриране.
2. Податлив е на смущения, несвързани с валежите
Роса, скреж и лед: Тези невалежни кондензирани води, полепнали по сензорната повърхност, ще бъдат погрешно преценени от сензора като много слаби валежи.
Прах, солни частици, насекоми, птичи изпражнения: Всяко вещество, полепнало по сензорната повърхност, може да промени стойността на капацитета, което да доведе до фалшиви аларми. Въпреки че някои модели имат самопочистващи се покрития или функции за нагряване, за да облекчат проблема, той не може да бъде напълно премахнат.
Прах или пръски вода при силен вятър: Това може също да причини краткотрайно фалшиво задействане.
3. Необходими са редовно почистване и калибриране
За да се гарантира точността на данните, сензорната повърхност трябва да се поддържа чиста и изисква редовна проверка и поддръжка. След продължителна употреба може да се наложи повторно калибриране.
4. Цената е сравнително висока
В сравнение с обикновения дъждомер с кофа, неговите електронни компоненти и алгоритми са по-сложни, така че цената на снабдяването обикновено е по-висока.
В сравнение с ядрото на дъждомера с кофа за накланяне
Предложени приложими сценарии
| Характеристики | Капацитивен сензор за дъжд и сняг | Дъждомер с кофа за накланяне |
| Принцип на работа
| Измерване на промените в диелектричната константа (електронен тип) | Броят на обръщанията на измервателната кофа (механичен тип) |
| Основно предимство
| Може да прави разлика между дъжд и сняг, няма движещи се части, изисква малко поддръжка и реагира бързо | Едноточковото измерване на валежите има висока точност, относително ниска цена и зряла технология |
| Основни недостатъци
| Той е податлив на смущения, различни от валежите, има относително ниска точност на валежите и висока цена. | Има движещи се части, които са склонни към износване или заклинване, не могат да различават дъжд от сняг и са склонни да замръзват през зимата |
| Типични приложения | Метеорологични станции за движение, пътни предупредителни системи, интелигентни градове и автоматични станции с общо предназначение
| Метеорологични станции за бизнес наблюдение, хидрологични станции, селскостопански мониторинг |
Много подходящи сценарии
Метеорологичен мониторинг на трафика: Инсталиран до скоростни пътища, летища и мостове, той може своевременно да предупреди за рисковете от хлъзгави пътища и заледяване (дъжд, превръщащ се в сняг).
Автоматични метеорологични станции с общо предназначение: Те трябва да получават информация за „дали има валежи“ и „видовете валежи“ през целия ден и с минимална поддръжка.
Умни градове и интернет на нещата: Като част от мрежата за възприемане на градското време, тя следи наличието на валежи.
Необходимо е да се прави разлика между дъждовни и снежни събития, като например ски курорти и поддръжка на зимни спортни събития.
Непрепоръчителни сценарии: В ситуации, където се изисква изключително висока точност за измерване на валежите (като например законови метеорологични наблюдения и основни хидрологични изчислителни станции), на дъждомери с кофа за накланяне или тегло трябва да се даде приоритет като основно измервателно оборудване. Капацитивните сензори могат да се използват като допълнение за идентифициране на видовете валежи.
Обобщение
Капацитивният сензор за дъжд и сняг е „интелигентен страж“. Основната му стойност не се състои в предоставянето на точни данни за валежите на лабораторно ниво, а в надеждното и минимално поддържащо идентифициране на появата и видовете валежи и предоставянето на ключова качествена информация за автоматизирани системи за вземане на решения (като например автоматичното активиране на системи за топене на сняг по пътищата). При избора е необходимо ясно да се определи дали собствените нужди са „прецизно измерване“ или „бърза идентификация“.
За повече информация относно метеорологичните сензори, моля, свържете се с Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Уебсайт на компанията:www.hondetechco.com
Време на публикуване: 02 декември 2025 г.