Sensor de lluvia

Un sensor de lluvia o un interruptor de lluvia es un dispositivo de conmutación activado por las precipitaciones. Hay dos aplicaciones principales para los sensores de lluvia. El primero es un dispositivo de conservación de agua conectado a un sistema de riego automático que hace que el sistema se apague en caso de lluvia. El segundo es un dispositivo utilizado para proteger el interior de un automóvil de la lluvia y para apoyar el modo automático de limpiaparabrisas.

Principio de funcionamiento

El sensor de lluvia funciona sobre el principio de la reflexión interna total. Se refleja una luz infrarroja en un ángulo de 45 grados en un área clara del parabrisas y se siente por el sensor dentro del coche. Cuando llueve, el vidrio húmedo hace que la luz se dispare y una menor cantidad de luz se refleja de nuevo al sensor.

Una aplicación adicional en antenas de comunicaciones por satélite profesionales es activar un soplador de lluvia en la apertura de la alimentación de la antena, para eliminar las gotas de agua de la cubierta de mylar que mantiene el aire presurizado y seco dentro de las guías de ondas.

Sensores de riego

Los sensores de lluvia para sistemas de riego están disponibles tanto en versiones inalámbricas como en color duro, la mayoría de los discos higroscópicos que se hinchan en la presencia de lluvia y se reducen de nuevo a medida que se secan; un interruptor eléctrico a su vez está deprimido o liberado por la pila de disco higroscópico, y la tasa de secado se ajusta normalmente mediante el control de la ventilación que llega a la pila. Sin embargo, algunos sensores de tipo eléctrico también se comercializan que utilizan cubos de inflexión o sondas tipo conductance para medir la precipitación. Las versiones inalámbricas y cableadas utilizan mecanismos similares para suspender temporalmente el riego por el controlador de riego específicamente se conectan a los terminales de sensores del controlador de riego, o se instalan en serie con el circuito común de válvulas solenoideas, de manera que evitan la apertura de cualquier válvula cuando se ha sentido la lluvia.

Algunos sensores de lluvia para riego también contienen un sensor de congelación para evitar que el sistema funcione en temperaturas bajo cero, especialmente cuando los sistemas de riego todavía se utilizan durante el invierno.

Se requiere algún tipo de sensor en los nuevos sistemas de rociadores de césped en Florida, Nueva Jersey, Minnesota, Connecticut y la mayor parte de Texas.

Sensores automotrices

En 1958, la División de Automóviles Cadillac de General Motors experimentó con un interruptor sensible al agua que activaba varios motores eléctricos para cerrar la capota convertible y elevar las ventanas abiertas de un modelo Eldorado Biarritz especialmente construido, en caso de lluvia. El primer dispositivo de este tipo parece haber sido utilizado con el mismo propósito en un vehículo conceptual denominado Le Sabre y construido alrededor de 1950-1951.

General Motors' El sensor de lluvia automático para capotas convertibles estaba disponible como una opción instalada por el concesionario durante la década de 1950 para vehículos como el Chevrolet Bel Air.

Para el año modelo 1996, Cadillac volvió a equipar los automóviles con un sensor de lluvia automático; esta vez para activar automáticamente los limpiaparabrisas y ajustar su velocidad a las condiciones según sea necesario.

En diciembre de 2017, Tesla comenzó a implementar una actualización OTA (2017.52.3) que permitía a sus automóviles AP2.x utilizar las cámaras integradas para detectar pasivamente la lluvia sin el uso de un sensor dedicado.

La mayoría de los vehículos con esta función tienen una posición auto en la columna de control.

Física del sensor de lluvia

Los sensores de lluvia modernos más comunes se basan en el principio de reflexión interna total. En todo momento se irradia una luz infrarroja desde el interior en un ángulo de 45 grados hacia el parabrisas. Si el vidrio está seco, el ángulo crítico para la refracción interna total es de alrededor de 42°. Este valor se obtiene con la fórmula de refracción interna total

pecado⁡ ⁡ ()Silencio Silencio c)=n1n2{displaystyle sin(theta _{c})={frac} {n_{1} {n_{2}}}

Donde n1=1{displaystyle No. es el valor aproximado en el índice de refracción del aire para infrarrojos y n2=1,5{displaystyle No. es el valor aproximado del índice de refracción de vidrio, también para infrarrojos. En ese caso, ya que el ángulo de incidencia de la luz es de 45°, toda la luz se refleja y el detector recibe la máxima intensidad.

Si el vidrio está mojado, el ángulo crítico cambia a unos 60° porque el índice de refracción del agua es mayor que el aire (en inglés)n1=1.3{displaystyle n_{1}=1.3}). En ese caso, porque el ángulo del incidente es de 45°, no se obtiene una reflexión interna total. Parte del rayo de luz se transmite a través del vidrio y la intensidad medida para la reflexión es menor: el sistema detecta agua y los limpiaparabrisas se encienden.