View: 0

Cảm biến mưa (Rain Water Sensor) - Cấu tạo - Nguyên lý - Ứng dụng

Khi nói về mưa trong tự nhiên, con người chúng ta có thể cảm nhận bằng mắt thấy, bằng tai nghe hay xúc giác qua da. Dựa trên cơ chế đó, hệ thống điện tử phát hiện mưa cũng chia ra làm 2 loại là dùng camera hoặc dùng cảm biến (tương tự da của con người). Trong bài viết này, Amazen sẽ cung cấp đến bạn một số kiến thức cơ bản về thiết bị nhận biết mưa thông qua cảm biến hay còn gọi với cái tên cảm biến mưa.

1) Cảm biến mưa là gì?

Cảm biến mưa (Rain water sensor) là thiết bị chuyên dụng để nhận biết giọt nước, mực nước, trời mưa, lượng mưa hay các môi trường có nước. Loại cảm biến này hoạt động giống như một công tắc. Bất cứ khi nào mưa rơi trên bề mặt của tấm cảm biến thì mô-đun cảm biến sẽ đọc dữ liệu từ tấm cảm biến để xử lý và chuyển nó thành đầu ra tương tự hoặc kỹ thuật số.
 
Cảm biến mưa
Cảm biến báo nước mưa
 
Khi trời mưa, cảm biến mưa sẽ truyền ra 1 tín hiệu, tín hiệu này được truyền về và có tác dụng điều khiển một thiết bị nào đó như còi báo, điều khiển mái che, hay điều khiển motor, ...
Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại cảm biến báo mưa, nhưng đa số chỉ là bo mạch nhỏ Arduino. Loại bo mạch này thường là dùng để phục vụ cho thí nghiệm hay sinh viên làm đề tài, còn đưa trực tiếp vào ứng dụng thì vẫn còn khá hiếm.
Cảm biến mưa trong giới kỹ thuật điện tử còn được gọi với 1 số cái tên khác như cảm biến báo nước mưa, cảm biến báo trời mưa, bộ báo trời mưa, bộ báo có nước mưa, ...

2) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến mưa

2.1) Cấu tạo


Cấu tạo cảm biến mưa

Cảm biến mưa bao gồm hai bộ phận là đệm cảm biếnmô-đun cảm biến. Bất cứ khi nào mưa rơi trên bề mặt của tấm cảm biến thì mô-đun cảm biến sẽ đọc dữ liệu từ tấm cảm biến để xử lý và chuyển nó thành đầu ra tương tự (Analog) hoặc đầu ra kỹ thuật số (Digital). Do đó, đầu ra được tạo bởi cảm biến báo mưa sẽ có hai dạng tín hiệu là tương tự (Analog-AO) và kỹ thuật số (Digital-DO).
Đối với mạch cảm biến mưa, nó sẽ gồm có 2 bộ phận:
  • Bộ phận cảm biến mưa được gắn ngoài trời
  • Bộ phận mạch lập trình và điều chỉnh độ nhạy cần được che chắn
 

2.2) Nguyên lý hoạt động

Cảm biến mưa hoạt động theo nguyên tắc so sánh hiệu điện thế của mạch cảm biến nằm ngoài trời với giá trị định trước (giá trị này thay đổi được thông qua 1 biến trở màu xanh) từ đó phát ra tín hiệu đóng / ngắt rơ le qua chân DO.
Khi có nước trên bề mặt cảm biến (trời mưa), độ dẫn điện tốt hơn và tạo ra ít điện trở hơn, chân DO được kéo xuống thấp (0V), đèn LED màu đỏ sẽ sáng lên. Tương tự, khi cảm biến khô ráo (trời không mưa), độ dẫn điện kém và cho điện trở cao, chân DO của module cảm biến mưa được giữ ở mức cao (5V-12V). Vì vậy, đầu ra của cảm biến mưa chủ yếu phụ thuộc vào điện trở. Ta nên sử dụng các loại rơ le kích ở mức thấp kèm với cảm biến.
Nguyên lý hoạt động cảm biến mưa
Mạch hoạt động với nguồn 5V
 

3) Thông số kỹ thuật của cảm biến báo mưa

  • Điện áp sử dụng: 5V
  • Có đèn báo hiệu nguồn và đầu ra: Led báo nguồn ( Màu xanh), Led cảnh báo mưa ( Màu đỏ). LED sáng lên khi không có mưa đầu ra cao, có mưa, đầu ra thấp LED tắt. 
  • Hoạt động dựa trên nguyên lý: Nước rơi vào board sẽ tạo ra môi trường dẫn điện.
  • Tín hiệu đầu ra: Digital TTL (0VDC / 5VDC) và đầu ra Analog A0 trả giá trị điện áp tuyến tính theo lượng nước tiếp xúc với cảm biến. (Có thể sử dụng trực tiếp Relay, Còi công suất nhỏ…)
  • Độ nhạy có thể được điều chỉnh thông qua chiết áp (biến trở)
 

4) Ưu điểm nổi bật của thiết bị cảm biến báo mưa

  • Tín hiệu cảm biến siêu nhạy, đưa ra động thái nhanh chóng khi phát hiện mưa.
  • Đấu nối dễ dàng thiết bị điều khiển
  • Chi phí mua cảm biến mưa thấp nhưng hiệu quả mang lại rất cao
  • Không tốn chi phí bảo hành, bảo dưỡng.
  • Tuổi thọ cao, lắp đặt ngoài trời không cần hộp che
  • Tính an toàn cao, an toàn với trẻ nhỏ và người già.
 

5) Ứng dụng của cảm biến mưa

  • Trong thực tế, cảm biến mưa được sử dụng như một thiết bị bảo quản nước và được kết nối với hệ thống tưới tiêu để tắt hệ thống trong trường hợp có mưa, thiết bị hỗ trợ tự động hóa trong kéo giá phơi quần áo, tự động đóng cửa khi mưa, ...
  • Cảm biến này còn được sử dụng để bảo vệ các bộ phận bên trong của một chiếc xe hơi chống lại lượng mưa cũng như hỗ trợ chế độ gạt nước kính chắn gió thông thường.
  • Nó còn dùng trong các thiết bị vệ tinh thông tin liên lạc chuyên dụng để kích hoạt một máy thổi mưa khi mở cửa cấp liệu trên không, để loại bỏ các giọt nước khỏi màng bọc mylar để giữ áp suất cũng như không khí khô trong ống dẫn sóng.
 
Ứng dụng cảm biến mưa vào motor kéo giếng trời
Ứng dụng cảm biến mưa vào motor kéo giếng trời
 

6) Thiết bị cảm biến mưa chất lượng cảm biến mưa Conotec CNT-WJ24

6.1) Tổng quan về sản phẩm

  • Cảm biến mưa Conotec CNT-WJ24 được sản xuất bởi thương hiệu Hàn Quốc - Conotec. Loại rain water sensor này có chức năng hỗ trợ tự động hóa việc đóng và mở mái che nhà kính khi có tín hiệu mưa, cảm nhận Ngày / Đêm và đồng thời đo nhiệt độ, độ ẩm.
  • CNT-WJ24 có chức năng báo động khi có bụi bẩn bám trên bề mặt cảm biến, được trang bị chân cảm biến ngăn chim đậu vào, truyền thông PC khả dụng (RS485 Modbus RTU) và hoạt động với nguồn cung cấp: DC24V / AC24V

Cảm biến mưa Conotec CNT-WJ24
 

6.2) Thông số kỹ thuật CNT-WJ24

Kích thước (mm)

Đường kính 130mm, cao 119mm

Phạm vi hoạt động

Nhiệt độ: -55 ~ 99.9 oC, Độ ẩm: 10 ~ 90% RH

Cảm biến

Nhiệt độ NTC10K, Độ ẩm: SYH-2R

Phương pháp điều khiển

Giao diện Relay (2EA)

Truyền thông

RS 485

Nguồn cấp

DC24V / AC24V

 

6.3) Kích thước thiết bị 


Kích thước cảm biến mưa Conotec CNT-WJ24
 

6.4) Chức năng của cảm biến báo mưa CNT-WJ24

Cảm biến báo mưa CNT-WJ24 Conotec được thiết kế để hoạt động với 4 chức năng:
  • Temperature/humidity sensor: Cảm biến nhiệt độ/độ ẩm
  • Night/day detection sensor: Cảm biến nhận diện ngày/đêm
  • Power, heater, non-detection sensor: Cảm biến không phát hiện, sưởi ấm, nguồn
  • OPEN/CLOSE output delay time sttings: MỞ / ĐÓNG cài đặt độ trễ thời gian ngõ ra

Chức năng cảm biến mưa CNT-WJ24
 

6.5) Hướng dẫn đấu nối và cài đặt thiết bị báo mưa CNT-WJ24

Cảm biến mưa Conotec CNT-WJ24 Catalogue

Mở hộp sản phảm Cảm biến mưa Conotec CNT-WJ24 


Trên đây là thông tin vô cùng hữu ích về cảm biến mưa mà chúng tôi muốn gửi đến quý độc giả. Hy vọng rằng nội dung bài viết sẽ hỗ trợ các bạn trong quá trình tìm hiểu, chọn mua cũng như áp dụng kiến thức vào thực tiễn khi sử dụng thiết bị này.
Amazen hiện đang cung cấp cảm biến mưa ứng dụng được cho rất nhiều lĩnh vực công nghiệp và dân dụng. Nếu bạn có thắc mắc cần tư vấn kỹ thuật hoặc mua hàng hãy liên lạc với chúng tôi thông qua:

  • Hotline: 0934 399 068 - Sales: 0938 072 058
  • Email: amazen@amazen.com.vn

Với đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật và tư vấn bán hàng chuyên môn cao, công ty chúng tôi tự tin rằng sẽ mang lại cho quý khách hàng trải nghiệm mua hàng tuyệt vời nhất.
Amazen cam kết thiết bị cảm biến báo trời mưa, bộ báo trời mưa mà chúng tôi hiện cung cấp là hàng chính hãng, mới hoàn toàn 100%, đảm bảo chất lượng và đầy đủ giấy tờ chứng nhận đi kèm.