一种雨量传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种雨量传感器，包括壳体、以及设置在所述壳体内的光线发射管、光敏元件、以及相对设置的光发射端透镜和光接收端透镜；所述壳体的顶部通过硅胶垫安装在挡风玻璃的内表面上；所述光发射端透镜用于将所述光线发射管发出的第一部分光线发射到所述挡风玻璃上；所述光接收端透镜用于接收所述光发射端透镜发射到所述挡风玻璃上并经挡风玻璃反射和折射的第二部分光线，并将接收到的第二部分光线聚焦到所述光敏元件上。本实用新型专利技术通过将光敏元件上的光信号转变为电信号后，再通过电信号的强弱就能够判断雨量的有无和大小，来解决雨量传感器敏感度不高、易受环境光干扰等问题。

A Rainfall Sensor

【技术实现步骤摘要】
一种雨量传感器
本技术涉到雨量自动检测领域，特别涉及到一种雨量传感器。
技术介绍
目前，很多地铁和轻轨列车，没有配置自动雨量检测的自动雨刷系统。下雨天驾驶人的行车视线会受到雨滴很大程度的影响，大大降低了突发事故反应能力和行车的安全性，对于高速行驶的列车存在很大的安全隐患。因此，雨量自动检测和自动雨刮显得非常重要，而现有的雨量传感器均带有敏感区域较窄、敏感度不高等问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的不足之处，本技术提供了一种雨量传感器，来解决雨量传感器敏感度不高、易受环境光干扰等问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种雨量传感器，包括壳体、以及设置在所述壳体内的光线发射管、光敏元件、以及相对设置的光发射端透镜和光接收端透镜；所述壳体的顶部通过硅胶垫安装在挡风玻璃的内表面上；所述光发射端透镜用于将所述光线发射管发出的第一部分光线发射到所述挡风玻璃上；所述光接收端透镜用于接收所述光发射端透镜发射到所述挡风玻璃上并经挡风玻璃反射和折射的第二部分光线，并将接收到的第二部分光线聚焦到所述光敏元件上。进一步的，所述光线发射管为发散角很小的LED发光器件。进一步的，所述光发射端透镜包括第一棱镜、以及设置在所述第一棱镜前端的第一凸透镜，所述第一凸透镜用于对所述光线发射管发射出的第一部分光线的接收进行光线准直；所述第一棱镜用于对经所述第一凸透镜进行准直后的第一部分光线进行转折，使所述第一部分光线发射到所述挡风玻璃上。进一步的，所述第一棱镜包括第一发射镜面、第二发射镜面以及第三发射镜面，所述第一发射镜面和第二发射镜面的一端分别与所述壳体的顶部相连接，所述第二发射镜面的另一端与所述第三发射镜面相连接，所述第一发射镜面与所述第三发射镜面之间设置有所述第一凸透镜，其中，所述第一发射镜面、第二发射镜面和第三发射镜面与所述壳体顶面的夹角分别为：22.5°、45°、45°。进一步的，所述光接收端透镜包括第二棱镜、以及设置在所述第二棱镜前端的第二凸透镜，所述第二棱镜用于对经所述挡风玻璃反射或折射的第二部分光线进行转折，使所述第二部分光线发射到所述第二凸透镜上；所述第二凸透镜用于对经所述第二棱镜转折的第二部分光线进行光线聚焦，使所述第二部分光线聚焦到所述光敏元件上。进一步的，所述第二棱镜包括第一接收镜面、第二接收镜面以及第三接收镜面，所述第一接收镜面和第二接收镜面的一端分别与所述壳体的顶部相连接，所述第二接收镜面的另一端与所述第三接收镜面相连接，所述第一接收镜面与所述第三接收镜面之间设置有所述第二凸透镜，其中，所述第一接收镜面、第二接收镜面和第三接收镜面与所述壳体顶面的夹角分别为：22.5°、45°、45°。进一步的，所述第一凸透镜、第二凸透镜、光线发射管和光敏元件设置在所述壳体内部的同一条直线上，且所述第一凸透镜和第二凸透镜的中心到壳体顶部的距离相同。进一步的，所述壳体由可见光不可透过的材料制备而成。本技术提供的一种雨量传感器，将光线发射管发出的第一部分光线通过光发射端透镜发射到挡风玻璃上后，经光接收端透镜将发射到挡风玻璃上并经挡风玻璃反射和折射的第二部分光线聚焦到光敏元件上，在挡风玻璃表面没有雨滴时，第一部分光线发生全反射折回到挡风玻璃上获得第二部分光线，第二部分光线再经光接收端透镜光路转折、聚焦到光敏元件上，光敏元件能够接收到较强的光信号；在挡风玻璃表面有雨滴时，很大第一部分光线会散射到空气中，只有少量的第二部分光线会反射经光路最后汇聚到光敏元件上，导致光敏元件的光信号很弱，因此，通过将光敏元件上的光信号转变为电信号后，再通过电信号的强弱就能够判断雨量的有无和大小，来解决雨量传感器敏感度不高、易受环境光干扰等问题。附图说明图1为本技术示例性实施例的一种雨量传感器的结构示意图；图2为本技术示例性实施例的一种雨量传感器的光发射端透镜和光接收端透镜的结构示意图；图3为本技术示例性实施例的一种雨量传感器的在无雨时的光学原理仿真图；图4为本技术示例性实施例的一种雨量传感器的在有雨时的光学原理仿真图；图5为本技术示例性实施例的一种雨量传感器的接收端透镜抗干扰仿真图。图中：1-壳体，2-光线发射管，3-光敏元件，4-光发射端透镜，5-光接收端透镜，6-硅胶垫，7-挡风玻璃；401-第一棱镜，402-第一凸透镜；4011-第一发射镜面，4012-第二发射镜面，4013-第三发射镜面；501-第二棱镜，502-第二凸透镜；5011-第一接收镜面，5012-第二接收镜面，5013-第三接收镜面。具体实施方式为克服现有技术中的缺陷，本技术提供一种雨量传感器。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术的优选实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。如图1所示，一种雨量传感器，包括壳体1、以及设置在壳体1内的光线发射管2、光敏元件3、以及相对设置的光发射端透镜4和光接收端透镜5；壳体1的顶部通过硅胶垫6安装在挡风玻璃7的内表面上，且硅胶垫6与挡风玻璃7之间的不能有空隙，光发射端透镜4用于将光线发射管2发出的第一部分光线发射到挡风玻璃7上；光接收端透镜5用于接收光发射端透镜4发射到挡风玻璃7上并经挡风玻璃7反射和折射的第二部分光线，并将接收到的第二部分光线聚焦到光敏元件3上。作为一优选实施方式，光线发射管2为发散角很小的LED发光器件，LED发光器件焊接在PCB板上，并与其他电子元件共同组成测试电路系统。作为一优选实施方式，如图2和3所示，光发射端透镜4包括第一棱镜401、以及设置在第一棱镜401前端的第一凸透镜402，第一凸透镜402用于对光线发射管2发射出的第一部分光线的接收进行光线准直；第一棱镜401用于对经第一凸透镜402进行准直后的第一部分光线进行转折，使第一部分光线发射到挡风玻璃7上。进一步的，第一棱镜401包括第一发射镜面4011、第二发射镜面4012以及第三发射镜面4013，第一发射镜面4011和第二发射镜面4012的一端分别与壳体1的顶部相连接，第二发射镜面4012的另一端与第三发射镜面4013相连接，第一发射镜面4011与第三发射镜面4013之间设置有第一凸透镜402，其中，第一发射镜面4011、第二发射镜面4012和第三发射镜面4013与壳体1顶面的夹角分别为：22.5°、45°、45°。其中，第一凸透镜402将光线发射管2发射的光线准直成平行光，提高了雨滴感应区域的光信号强度；同时通过第一棱镜401的全反射传播，大大减少了光的传播损失。因此整个传感器的光学效率较普通发散型的高出很多，传感器的敏感度可以有很大的提升。作为一优选实施方式，如图2和图4所示，光接收端透镜5包括第二棱镜501、以及设置在第二棱镜501前端的第二凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雨量传感器，其特征在于，包括壳体、以及设置在所述壳体内的光线发射管、光敏元件、以及相对设置的光发射端透镜和光接收端透镜；所述壳体的顶部通过硅胶垫安装在挡风玻璃的内表面上；所述光发射端透镜用于将所述光线发射管发出的第一部分光线发射到所述挡风玻璃上；所述光接收端透镜用于接收所述光发射端透镜发射到所述挡风玻璃上并经挡风玻璃反射和折射的第二部分光线，并将接收到的第二部分光线聚焦到所述光敏元件上。

【技术特征摘要】
1.一种雨量传感器，其特征在于，包括壳体、以及设置在所述壳体内的光线发射管、光敏元件、以及相对设置的光发射端透镜和光接收端透镜；所述壳体的顶部通过硅胶垫安装在挡风玻璃的内表面上；所述光发射端透镜用于将所述光线发射管发出的第一部分光线发射到所述挡风玻璃上；所述光接收端透镜用于接收所述光发射端透镜发射到所述挡风玻璃上并经挡风玻璃反射和折射的第二部分光线，并将接收到的第二部分光线聚焦到所述光敏元件上。2.根据权利要求1所述的一种雨量传感器，其特征在于，所述光线发射管为发散角很小的LED发光器件。3.根据权利要求1所述的一种雨量传感器，其特征在于，所述光发射端透镜包括第一棱镜、以及设置在所述第一棱镜前端的第一凸透镜；所述第一凸透镜用于对所述光线发射管发射出的第一部分光线的接收进行光线准直；所述第一棱镜用于对经所述第一凸透镜进行准直后的第一部分光线进行转折，使所述第一部分光线发射到所述挡风玻璃上。4.根据权利要求3所述的一种雨量传感器，其特征在于，所述第一棱镜包括第一发射镜面、第二发射镜面以及第三发射镜面，所述第一发射镜面和第二发射镜面的一端分别与所述壳体的顶部相连接，所述第二发射镜面的另一端与所述第三发射镜面相连接，所述第一发射镜面与所述第三发射镜面之间设置有所述第一凸透镜，其中，所述第一发射镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：石秀英，陈光，
申请(专利权)人：沈阳中光电子有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21