Bine, haideți să aruncăm o privire detaliată asupra caracteristicilor senzorilor capacitivi de ploaie și zăpadă.
Acest senzor este utilizat în principal pentru a detecta dacă apar precipitații și pentru a distinge tipurile de precipitații (ploaie, ninsoare, mixte). Principiul său de bază este de a utiliza un condensator expus pentru a măsura modificarea constantei dielectrice a substanțelor care cad pe suprafața sa.
O scurtă descriere a principiului de bază
Suprafața senzorului este compusă din una sau mai multe plăci capacitive. Atunci când precipitațiile (picături de ploaie sau fulgi de zăpadă) cad pe suprafața senzorului, acestea modifică proprietățile dielectricului dintre plăci, provocând astfel modificări ale valorii capacității. Datorită constantelor dielectrice diferite ale apei, gheții și aerului, prin analizarea modelelor, ratelor și amplitudinilor modificărilor capacității, este posibil să se determine dacă există precipitații și dacă este ploaie sau ninsoare.
Principalele caracteristici și avantaje
1. Fără piese mobile, fiabilitate ridicată
Spre deosebire de pluviometrele tradiționale cu cupă basculantă (cu cupă basculantă mecanică), senzorii capacitivi nu au nicio piesă mobilă. Acest lucru reduce semnificativ defecțiunile cauzate de uzura mecanică, blocarea (cum ar fi blocarea cu nisip, praf sau frunze) sau îngheț, necesită extrem de puține întreținere și are o durată lungă de viață.
2. Poate distinge tipurile de precipitații (ploaie/zăpadă/mixte)
Acesta este unul dintre cele mai importante avantaje ale sale. Prin analizarea caracteristicilor semnalelor capacitive prin intermediul algoritmilor, se poate determina starea de fază a precipitațiilor. Acest lucru este crucial pentru scenariile de aplicare care necesită o înțelegere precisă a tipurilor de precipitații de iarnă (ceea ce este important pentru transport, încălzire și avertizări agricole).
3. Intensitatea și acumularea precipitațiilor detectabile (estimate)
Prin măsurarea frecvenței și intensității modificărilor capacității, se poate estima intensitatea și cantitatea cumulativă a precipitațiilor. Deși precizia sa absolută nu este de obicei la fel de bună ca cea a găleților basculante strict calibrate sau a pluviometrelor de cântărire, este suficientă pentru monitorizarea tendințelor și analiza calitativă/semicantitativă.
4. Răspuns rapid
Poate detecta începutul și sfârșitul precipitațiilor foarte ușoare (cum ar fi burnița și ninsoarea ușoară) aproape fără întârziere.
5. Consum redus de energie și integrare ușoară
Este foarte potrivit pentru integrarea cu stații meteo automate alimentate cu energie solară și poate transmite date de la distanță prin tehnologia Internet of Things.
6. Poate genera informații bogate în informații
Nu numai că poate emite semnale simple de comutare „cu/fără precipitații”, ci și informații mai dimensionale, cum ar fi codurile tipului de precipitații și nivelurile de intensitate a precipitațiilor.
Limitări și provocări
Precizia măsurării este relativ limitată (în special pentru precipitații)
Pentru scenarii care necesită măsurători de înaltă precizie (cum ar fi cercetarea hidrologică și observarea precipitațiilor în operațiunile meteorologice), acesta nu este de obicei prima opțiune. Valoarea precipitațiilor măsurate de acesta este ușor afectată de factori precum tipul de precipitații, temperatura și vântul și necesită calibrare locală.
2. Este susceptibil la perturbări care nu sunt cauzate de precipitații
Rouă, chiciură și gheață: Această apă condensată, care nu provine din precipitații și care aderă la suprafața senzorului, va fi considerată greșit de senzor ca fiind precipitații foarte slabe.
Praf, particule de sare, insecte, excremente de păsări: Orice substanță care aderă la suprafața senzorului poate modifica valoarea capacității, ducând la alarme false. Deși unele modele au acoperiri autocurățate sau funcții de încălzire pentru a atenua problema, aceasta nu poate fi eradicată complet.
Praf sau stropi de apă în vânturi puternice: De asemenea, poate provoca o declanșare falsă pentru o scurtă perioadă de timp.
3. Sunt necesare curățare și calibrare regulată
Pentru a asigura acuratețea datelor, suprafața senzorială trebuie menținută curată și necesită inspecție și întreținere regulată. După o utilizare pe termen lung, poate fi necesară o recalibrare.
4. Costul este relativ ridicat
Comparativ cu pluviometrul simplu cu găleată basculantă, componentele sale electronice și algoritmii sunt mai complecși, astfel încât costul de achiziție este de obicei mai mare.
Comparativ cu miezul pluviometrului cu cupă basculantă
Scenarii aplicabile sugerate
| Caracteristici | Senzor capacitiv de ploaie și zăpadă | Pluviometru cu cupă basculantă |
| Principiul de funcționare
| Măsurarea modificărilor constantei dielectrice (tip electronic) | Numărul de răsturnări ale găleții de măsurare (tip mecanic) |
| Avantajul principal
| Poate distinge între ploaie și zăpadă, nu are piese mobile, necesită puțină întreținere și răspunde rapid | Măsurarea precipitațiilor într-un singur punct are o precizie ridicată, un cost relativ scăzut și o tehnologie matură. |
| Principalele dezavantaje
| Este susceptibil la interferențe care nu sunt cauzate de precipitații, are o precizie relativ scăzută a precipitațiilor și un cost ridicat. | Există piese mobile care sunt predispuse la uzură sau blocare, nu pot distinge între ploaie și zăpadă și sunt predispuse la îngheț iarna |
| Aplicații tipice | Stații meteorologice de trafic, sisteme de avertizare rutieră, orașe inteligente și stații automate de uz general
| Stații de observare meteorologică pentru afaceri, stații hidrologice, monitorizare agricolă |
Scenarii foarte potrivite
Monitorizare meteorologică a traficului: Instalată lângă autostrăzi, aeroporturi și poduri, aceasta poate avertiza prompt cu privire la riscurile de drumuri alunecoase și de formare de gheață (ploaia care se transformă în zăpadă).
Stații meteo automate de uz general: Acestea trebuie să obțină informații despre „dacă există precipitații” și „tipuri de precipitații” pe tot parcursul zilei și cu o întreținere redusă.
Orașe inteligente și Internetul Lucrurilor: Ca parte a rețelei urbane de percepție a vremii, monitorizează apariția precipitațiilor.
Este necesar să se facă distincția între ocaziile ploioase și cele cu zăpadă, cum ar fi stațiunile de schi și evenimentele sportive de iarnă.
Scenarii nerecomandate: În situațiile în care este necesară o precizie extrem de mare pentru măsurarea precipitațiilor (cum ar fi observațiile meteorologice legale și stațiile principale de calcul hidrologic), pluviometrele cu găleată basculantă sau cele cu cântărire ar trebui să aibă prioritate ca echipament principal de măsurare. Senzorii capacitivi pot fi utilizați ca supliment pentru identificarea tipurilor de precipitații.
Rezumat
Senzorul capacitiv de ploaie și zăpadă este o „santinelă inteligentă”. Valoarea sa fundamentală nu constă în furnizarea de date precise despre precipitații la nivel de laborator, ci în identificarea fiabilă și cu întreținere redusă a apariției și tipurilor de evenimente de precipitații și în furnizarea de informații calitative cruciale pentru sistemele automate de luare a deciziilor (cum ar fi activarea automată a sistemelor de topire a zăpezii rutiere). Atunci când se face o alegere, trebuie să se definească clar dacă propriile nevoi sunt „măsurare precisă” sau „identificare rapidă”.
Pentru mai multe informații despre senzorii meteo, vă rugăm să contactați Honde Technology Co., LTD.
WhatsApp: +86-15210548582
Email: info@hondetech.com
Site-ul web al companiei:www.hondetechco.com
Data publicării: 02 dec. 2025