3,2,1,走(薛之谦脸)
大家好 
今天我们要说一个下雨天的故事 下雨天很多司机经常会因为雨量的变化 看不清前面的视野 左看看!右看看!向前看!! 但是,福音来了 Elmos来帮您
相对电容式雨量传感器的易损坏,光学式雨量传感器具有完全稳定、测量精度高等优点。基于光学形式Elmos推出了E527.05用于雨量传感器解决方案,其内部集成控制单元、LED驱动电路、看门狗、LIN收发器、雨量传感器接口(RSI)等功能模块,极大地降低了BOM成本,同时缩小了产品的体积以便于安装。
概述
下雨天很多司机经常会因为雨量的变化而频繁的通过手动控制来调节雨刷的刷动频率。极大地影响了驾驶的舒适性,同时会因为分心调节雨刷而带来安全隐患。针对这一问题,许多汽车厂商设计通过雨量传感器来感应雨滴的大小,自动调节雨刷刷动频率,这不仅为驾驶者提供良好的视野,同时大大的提高了雨天驾驶的方便性和安全性。
目前主流的两种传感器分别是光学式传感器和电容式传感器。电容式传感器主要是利用水和玻璃的介电常数的巨大差异设计的。当挡风玻璃变湿的时候,根据与挡风玻璃接触的水量的不同,挡风玻璃的介电常数发生不同的变化,进而判断雨量的大小。不利的是,把电容式传感器安装在挡风玻璃的外表面上会因为其金属镀层在雨刷的长期工作下会很快被从挡风玻璃上刮掉。
另一种是光学式传感器,根据光的折射原理,在光学式传感器中有一个发光二极管,它发出一束锥形光线,这束光穿过前挡风玻璃。当挡风玻璃上没有雨水、处于干燥状态的时候,几乎所有的光都会反射到一个光学传感器上,当下雨的时候,挡风玻璃上会存有雨水,一部分光线就会偏离,这就造成了传感器接收到光的总量的变化,从而检测到了雨水的存在。
产品特性
艾尔默斯公司(Elmos)推出一款针对雨量传感器(RSI)解决方案E527.05。该方案是基于光学式测量方法包含内部控制等电路集成芯片,其内部结构如图1所示。
图1 E527.05内部结构框图
E527.05内部集成了模拟控制单元、数字控制单元、ADC单元、SPI接口、Test单元、内部数字滤波、LED驱动电路、看门狗、LIN收发器、雨量传感器接口(RSI)、背景光测量接口(ALI)等。可实现单芯片雨量传感器方案,有效的降低开发难度和成本。
主要特点:
- RSI(Rain sensor interface)可配置调制器频率;
- 3或4线SPI接口;
- 芯片标识(ID);
- 3.3V稳压器为微控制器提供电源;
- 内置LIN收发器(V2.1, SAEJ2602, ISO9141);
- μC可配置看门狗窗口;
- 支持输入电压5V~18V;
- 内部稳压器输出电压3.3V,输出电流60mA;
- RSI调节频率:85KHz~100KHz;
- RSI带宽:167Hz;
- 背景光测量范围:1nA~300uA;
- LED电流范围:2.5mA~40 mA。
典型应用
E527.05内部集成了诸多功能,其外围电路较为简单,可以有效的降低BOM成本,提高系统的稳定性。雨量传感器设计方案如图2所示,建议雨量传感器方案中每组LED(LEDA/LEDB)数量为3~4颗。
图2 E527.05典型应用电路
光学式雨量传感器工作原理如图3所示,在LED安装环节需要进行设计,以确保LED发出的光经过挡风玻璃后发生全反射,所发出的光线尽可能的被光电二极管接收。当雨滴落在挡风玻璃上时,光线的折射环境由空气-玻璃变成了水-玻璃,在相同位置环境下,LED所发出的光线有部分通过折射到挡风玻璃外,光电二极管所接收的反射光线减少,进而判断是否有雨滴。同时可以根据接收到反射光的多少判断雨量的大小,进而自动控制雨刷的刷动频率。
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