[发明专利]雨水检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种雨水检测装置及其检测方法。

背景技术

在高档汽车、智能小车、太阳能、割草机等户外电子产品领域中，有些需要对下雨状况进行感知检测，从而使产品更加智能化，避免由雨水对电子产品造成的损害，提高产品寿命。

目前可检索到的雨水检测的方法有：

1、光电式。公开号CN 2901297公开了一种用于汽车挡风玻璃的非接触式雨水感知装置，包括发射透镜，接收透镜，发光管和接收管，其特征在于：发射透镜和接收透镜为分体式结构，分别安装于挡风玻璃上，发光管发出的光、通过发射透镜在挡风玻璃上经过反射后被接收透镜传送给接收管，反射的次数在2次和6次之间，形成反射点的个数为2个至6个，在接收管处根据信号强弱感知雨水。其缺点是结构复杂，成本高，当透镜受灰尘附着后，透镜变的模糊，反射能力变差，接收管的信号必然减弱，时间一长，可能会失去雨水感知能力。

2、电极法。公开号CN 1719242公开了一种雨水感知器及其用途，由附着在绝缘材质底板面上的两组金属泊条及附着在两组金属泊条表面的绝缘防水层构成，这两组金属泊条构成电容器的两极，雨水落在雨水感知器上，雨水感知器将雨量的大小转换为对应的电信号，该电信号可通过控制电路实现对雨量的监测，进而用于需要对是否有雨或雨量变化而采取控制措施的控制调节。

公开号CN 101392584公开了一种电动阳篷及雨水检测传感器，基本原理与公开号CN 1719242公开了一种雨水感知器及其用途相同，主要利用雨水的弱导电性，在两片电极板（线）间产生电势，从而感知雨水。

其共同缺点是： 1、凹槽处容易积灰尘，积到一定量时导致金属间电导率的改变，影响电信号量造成误判；2、金属泊条裸露在外面，也可能会被异物短接，造成误判。

发明内容

基于现有技术的缺陷，本发明提出了一种雨水检测装置及其检测方法。

本发明的目的是寻求一种能结构简单、成本低、非雨水接触式、不受灰尘等异物干扰的雨水感知装置。

本发明的基本原理是：当正常无雨时，雨水检测装置外壳上的介质为同一物体，内置的感知触头上的电容量就为一定量值，感应芯片将电容量按正比例转化为数字量，因采集误差关系，数字量有稍许偏差，但前后两次之间数字量差量都几乎很小，因此判定为无雨状态；当雨水打落在雨水检测装置外壳上时，雨水就随机附着在装置外壳上，时而多，时而少，感知触头工作区域的介质随雨水多少就会发生变化，从而引起内置感知触头上电容量的变化。感应芯片将感知触头上的电容量转换成一个数字量，该量会随着雨水多少发生较大变化，从而产生前后两次差值。感应芯片根据程序算法滤掉异物干扰对差值进行计算、判断，最终输出雨水检测信号。

本装置正是基于这些理念面设计的，将雨水感应芯片封装在塑料外壳内，受灰尘、树叶等外界异物影响小，通过程序算法控制滤除干扰并检测雨量大小的雨水检测装置。

为解决上述问题，本发明提出的雨水检测装置如下：

一种雨水检测装置，其结构特点是包括电路板和装置外壳，所述电路板上设有感应芯片、感知触头和外围电路；所述感应芯片是指带有电容式数字转换器功能的单片机； 所述感知触头是指印制在电路板上的覆铜电路；所述外围电路包括芯片仿真电路、供电电源线和数据通信线接口、电源滤波电路和电源指示电路。当雨水打落在雨水检测装置外壳上时，可改变感知触头工作区域的介电常数，引起内置感知触头上的电容量变化，再用感应芯片转换成相应的数字量，对数据进行滤波后，通过一定算法滤除掉树叶、沙石带来的干扰，并获知下雨状态。

作为优选，所述感应芯片与感知触头分置于电路板的两端，之间通过电路板上的数据通信线接口收发信息；所述感知触头为3~8个，触头平均分布在电路板上；所述外围电路中供电电源线和数据通信线接口与电源线和数据线电连接，其供电电源为2.7~5.5V，通信方式为RS232方式。感应芯片一般不会影响感知触头的判断，但是为了进一步避免诸如感应芯片散热等因素导致的潜在的影响因素存在，将感应芯片和感知触头分置于电路板的两端。感知触头为3~8个，平均分布在电路板上，利于数据的采集，提高判断的准确率。通信方式采用RS232，结构简单，传输线少，三线就可以实现全双工通信，传送距离也相对较远。