Trong cuộc sống, chúng ta có nhiều cách khác nhau để nhận biết mưa, có thể bằng mắt thấy, bằng tai nghe hoặc bằng cảm nhận ở da. Dựa trên cơ chế này, trong kỹ thuật điện tử, người ta cũng đã phát minh ra các mạch cảm biến phát hiện nước mưa, gọi là cảm biến mưa.

Cảm biến này phát hiện mưa và được ứng dụng để đưa ra cảnh báo cho những người có liên quan trong các lĩnh vực khác nhau như thủy lợi, liên lạc ô tô, tự động hóa gia đình, v.v. Bài viết này sẽ trình bày tổng quan về cảm biến mưa và cơ chế hoạt động của nó.

1. Cảm biến mưa là gì?

Cảm biến mưa là cảm biến được sử dụng để nhận biết giọt nước hoặc lượng mưa. Loại cảm biến này hoạt động giống như một công tắc. Cảm biến này bao gồm hai phần là đệm cảm biến và một mô-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 hoặc kỹ thuật số. Do đó, đầu ra được tạo ra bởi cảm biến này có hai dạng tín hiệu là tương tự (Analog-AO) và kỹ thuật số (Digital-DO).
Mạch cảm biến mưa gồm có 2 bộ phận:

  • Bộ phận cảm biến mưa được gắn ngoài trời
  • Bộ phận điều chỉnh độ nhạy cần được che chắn


2. Thông số kỹ thuật

-        Điện áp hoạt động trong khoảng từ 3,3 đến 5V
-    Dòng hoạt động là 15 mA
-    Kích thước đệm cảm biến là 54 x 40 mm với một tấm niken trên một mặt
-    Chip so sánh là LM393
-    Tín hiệu đầu ra là AO (Điện áp o/p tương tự) & DO (Điện áp chuyển mạch kỹ thuật số)
-    Chiều dài và chiều rộng của mô-đun PCB 30 x 16mm
-    Độ nhạy có thể thay đổi thông qua chiết áp
-    Đèn LED đỏ/xanh lá cây chỉ báo cho Nguồn và Đầu ra
-    LED sáng lên khi không có mưa, đầu ra cao; khi có mưa và đầu ra thấp thì LED tắt.

3. Nguyên tắc hoạt động

Các mạch cảm biến mưa có nguyên tắc hoạt động khá đơn giản, chúng hoạt động bằng cách 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.

Mạch hoạt động với nguồn 5V.

Bạn nên sử dụng các loại rơ le kích ở mức thấp kèm với cảm biến.


4. Sơ đồ kết nối cảm biến mưa