Anemomedr uwchsonig

Mae gorsafoedd tywydd yn brosiect poblogaidd ar gyfer arbrofi gyda gwahanol synwyryddion amgylcheddol, ac fel arfer dewisir anemomedr cwpan syml a cheiliog y tywydd i bennu cyflymder a chyfeiriad y gwynt.Ar gyfer QingStation Jianjia Ma, penderfynodd adeiladu math gwahanol o synhwyrydd gwynt: anemomedr ultrasonic.
Nid oes gan anemomedrau uwchsonig unrhyw rannau symudol, ond mae'r cyfaddawd yn gynnydd sylweddol mewn cymhlethdod electronig.Maen nhw'n gweithio trwy fesur yr amser mae'n ei gymryd i guriad sain ultrasonic adlewyrchu i dderbynnydd o bellter hysbys.Gellir cyfrifo cyfeiriad y gwynt trwy gymryd darlleniadau cyflymder o ddau bâr o synwyryddion ultrasonic yn berpendicwlar i'w gilydd a defnyddio trigonometreg syml.Mae gweithrediad priodol anemomedr ultrasonic yn gofyn am ddyluniad gofalus o'r mwyhadur analog ar y pen derbyn a phrosesu signal helaeth i dynnu'r signal cywir o adleisiau eilaidd, lluosogi aml-lwybr, a'r holl sŵn a achosir gan yr amgylchedd.Mae'r dylunio a'r gweithdrefnau arbrofol wedi'u dogfennu'n dda.Gan nad oedd [Jianjia] yn gallu defnyddio'r twnnel gwynt ar gyfer profi a graddnodi, gosododd yr anemomedr dros dro ar do ei gar a gadawodd.Mae'r gwerth canlyniadol yn gymesur â chyflymder GPS y car, ond ychydig yn uwch.Gall hyn fod oherwydd gwallau cyfrifo neu ffactorau allanol fel aflonyddwch gwynt neu lif aer o'r cerbyd prawf neu draffig ffordd arall.
Mae synwyryddion eraill yn cynnwys synwyryddion glaw optegol, synwyryddion golau, synwyryddion golau a BME280 ar gyfer mesur pwysedd aer, lleithder a thymheredd.Mae Jianjia yn bwriadu defnyddio'r QingStation ar gwch ymreolaethol, felly ychwanegodd hefyd IMU, cwmpawd, GPS, a meicroffon ar gyfer sain amgylchynol.
Diolch i ddatblygiadau mewn synwyryddion, electroneg, a thechnoleg prototeipio, mae adeiladu gorsaf dywydd bersonol yn haws nag erioed.Mae argaeledd modiwlau rhwydwaith cost isel yn ein galluogi i sicrhau y gall y dyfeisiau IoT hyn drosglwyddo eu gwybodaeth i gronfeydd data cyhoeddus, gan ddarparu data tywydd perthnasol i gymunedau lleol yn eu hamgylchedd.
Mae Manolis Nikiforakis yn ceisio adeiladu Pyramid Tywydd, dyfais mesur tywydd ymreolaethol cyflwr solet, di-waith cynnal a chadw, ynni a chyfathrebu a gynlluniwyd i'w ddefnyddio ar raddfa fawr.Yn nodweddiadol, mae gan orsafoedd tywydd synwyryddion sy'n mesur tymheredd, gwasgedd, lleithder, cyflymder gwynt a dyodiad.Er y gellir mesur y rhan fwyaf o'r paramedrau hyn gan ddefnyddio synwyryddion cyflwr solet, mae pennu cyflymder, cyfeiriad a dyodiad y gwynt fel arfer yn gofyn am ryw fath o ddyfais electromecanyddol.
Mae dyluniad synwyryddion o'r fath yn gymhleth ac yn heriol.Wrth gynllunio gosodiadau mawr, mae angen i chi hefyd sicrhau eu bod yn gost-effeithiol, yn hawdd eu gosod, ac nad oes angen eu cynnal a'u cadw'n aml.Gallai dileu’r holl broblemau hyn arwain at adeiladu gorsafoedd tywydd mwy dibynadwy a llai costus, y gellid eu gosod wedyn mewn niferoedd mawr mewn ardaloedd anghysbell.
Mae gan Manolis rai syniadau ar sut i ddatrys y problemau hyn.Mae'n bwriadu dal cyflymder a chyfeiriad y gwynt o'r cyflymromedr, gyrosgop a chwmpawd mewn uned synhwyrydd anadweithiol (IMU) (MPU-9150 yn ôl pob tebyg).Y cynllun yw olrhain symudiad y synhwyrydd IMU wrth iddo siglo'n rhydd ar gebl, fel pendil.Mae wedi gwneud rhai cyfrifiadau ar napcyn ac mae'n ymddangos yn hyderus y byddant yn rhoi'r canlyniadau sydd eu hangen arno wrth brofi'r prototeip.Bydd synhwyro glawiad yn cael ei wneud gan ddefnyddio synwyryddion capacitive gan ddefnyddio synhwyrydd pwrpasol fel yr MPR121 neu'r swyddogaeth cyffwrdd adeiledig yn yr ESP32.Mae dyluniad a lleoliad y traciau electrod yn bwysig iawn ar gyfer mesur dyddodiad cywir trwy ganfod diferion glaw.Mae maint, siâp a dosbarthiad pwysau'r tai y mae'r synhwyrydd wedi'i osod ynddynt hefyd yn hollbwysig gan eu bod yn effeithio ar ystod, cydraniad a chywirdeb yr offeryn.Mae Manolis yn gweithio ar sawl syniad dylunio y mae'n bwriadu rhoi cynnig arnynt cyn penderfynu a fydd yr orsaf dywydd gyfan y tu mewn i'r cwt cylchdroi neu dim ond y synwyryddion y tu mewn.
Oherwydd ei ddiddordeb mewn meteoroleg, adeiladodd [Karl] orsaf dywydd.Y mwyaf newydd o'r rhain yw'r synhwyrydd gwynt ultrasonic, sy'n defnyddio amser hedfan corbys ultrasonic i bennu cyflymder y gwynt.
Mae synhwyrydd Carla yn defnyddio pedwar trawsddygiadur ultrasonic, sy'n canolbwyntio ar y gogledd, y de, y dwyrain a'r gorllewin, i ganfod cyflymder y gwynt.Trwy fesur yr amser mae'n ei gymryd i guriad uwchsonig deithio rhwng y synwyryddion mewn ystafell a thynnu'r mesuriadau maes, rydyn ni'n cael amser hedfan pob echelin ac felly cyflymder y gwynt.
Mae hwn yn arddangosiad trawiadol o atebion peirianyddol, ynghyd ag adroddiad dylunio hynod fanwl.