Sensor de lluvia

Un sensor de lluvia o interruptor de lluvia es un dispositivo de conmutación que se activa con la lluvia. Los sensores de lluvia tienen dos aplicaciones principales. La primera 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 que se utiliza para proteger el interior de un automóvil de la lluvia y para apoyar el modo automático de los limpiaparabrisas .

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El sensor de lluvia funciona según el principio de reflexión interna total. Una luz infrarroja que se proyecta en un ángulo de 45 grados sobre una zona despejada del parabrisas se refleja y es detectada por el sensor que se encuentra en el interior del vehículo. Cuando llueve, el vidrio mojado hace que la luz se disperse y una cantidad menor de luz se refleja de vuelta al sensor.

Una aplicación adicional en antenas de comunicaciones satelitales 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.

Los sensores de lluvia para sistemas de riego están disponibles en versiones inalámbricas y cableadas, la mayoría emplean discos higroscópicos que se hinchan en presencia de lluvia y se encogen nuevamente cuando se secan; a su vez, la pila de discos higroscópicos presiona o suelta un interruptor eléctrico y la velocidad de secado generalmente se ajusta controlando la ventilación que llega a la pila. Sin embargo, también se comercializan algunos sensores de tipo eléctrico que utilizan sondas de tipo conductancia o de balde basculante para medir la lluvia. Las versiones inalámbricas y cableadas utilizan mecanismos similares para suspender temporalmente el riego por parte del 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 la válvula solenoide de modo que evitan la apertura de cualquier válvula cuando se detecta lluvia.

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

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

En 1958, la división Cadillac Motor Car de General Motors experimentó con un interruptor sensible al agua que activaba varios motores eléctricos para cerrar la capota convertible y levantar las ventanillas abiertas de un modelo Eldorado Biarritz especialmente construido , en caso de lluvia. El primer dispositivo de este tipo parece haber sido utilizado con ese mismo fin en un vehículo conceptual denominado Le Sabre y construido alrededor de 1950-51.

El sensor de lluvia automático de General Motors para capotas convertibles estuvo disponible como una opción instalada por el concesionario durante la década de 1950 para vehículos como el Chevrolet Bel Air. ^[1]

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. ^[2]

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

La mayoría de los vehículos con esta función tienen una posición automática en la columna de control. ^[3]

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

${\displaystyle \sin(\theta _{\text{c}})={\frac {n_{1}}{n_{2}}}}$

donde es el valor aproximado del índice de refracción del aire para infrarrojos ^[4] y es el valor aproximado del índice de refracción del vidrio, también para infrarrojos. ^[5] En ese caso, como el ángulo de incidencia de la luz es de 45°, toda la luz se refleja y el detector recibe la máxima intensidad.${\displaystyle n_{1}=1}$$Estilo de visualización n_{2}=1,5$

Si el vidrio está mojado, el ángulo crítico cambia a alrededor de 60° porque el índice de refracción del agua es más alto que el del aire ( ). ^[6] En ese caso, como el ángulo de incidencia es de 45°, no se obtiene una reflexión interna total. Parte del haz de luz se transmite a través del vidrio y la intensidad medida para la reflexión es menor: el sistema detecta agua y se activan los limpiaparabrisas.${\displaystyle n_{1}=1,3}$

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