Датчик за посоката на вятъра със собствените си ръце. Домашно анемометър. Измерване на скоростта на вятъра Домашно приготвени устройства за домашно приготвени вятърни генератори
Обичайната домакинска корпоративна или домашна метеорологична станция измерва две температури на влажност (в стаята и на улицата), атмосферно налягане И допълнително има часовник с календар. Въпреки това, настоящата метеорологична станция има много повече - слънчев радиационен сензор, валежи и нещо подобно, като цяло, се изисква само за професионални нужди, в едно изключение. Параметър на вятъра (скорост и главен, посоки) - много полезно допълнение за вила. Освен това, марковите сензори на вятъра са доста пътища дори и на Али-Баба и има смисъл да се разглеждат домашни решения.
Веднага казвам, че ако разбера предварително, в какъв обем ръчна изработка И идеите ми, прекарани в експериментите, ще паднат, може би няма да започне. Но любопитството се обърна и читателите на тази статия имат възможност да избегнат тези подводни камъни, които трябваше да се спъна.
За измервания на скоростта на вятъра (Анемометрия) Има стопетирок от методи, основните от които са:
Термомемометрично,
- механично - с витло (по-точно, работно колело) или хоризонтално работно колело на чаша (класически анемометър на чаша), измерване на скоростта в тези случаи е еквивалентно на измерване на скоростта на въртене на оста, на която е фиксиран витлото или работното колело.
- както и ултразвук, комбиниране на измервания на скоростта и посоките.
За измервания на посоката Методи по-малко:
- споменати ултразвук;
- механичен флагер с електронен ъгъл на увреждане. За измерване на ъгъла на въртене има и много различни начини: оптични, резистивни, магнитни, индуктивни, механични. Между другото, възможно е просто да се определи електронният компас на вала върху вала - ето само надежден и прост (за "коляното" повторение) методите за предаване на показания с хаотична въртяща се ос ще трябва да се търсят. Затова освен това избираме традиционния оптичен начин.
С независимо повторение на всеки от тези методи, запазете изискванията за минимална консумация на енергия и денонощно (A, може би през цялата година?) Да останеш на слънце и в дъжда. Сензорът на вятъра не може да бъде поставен под покрива в сянка - напротив, той трябва да бъде максимално премахнат от всички смущаващи фактори и "отворени за всички ветрове". Перфектното място за настаняване е покривът на покрива на къщата или в най-лошия, хамбар или арбостове, отстранени от други сгради и дървета. Такива изисквания предполагат автономно хранене и, очевидно, безжичен канал за данни. Тези изисквания се дължат на някои "греди" на дизайна, които са описани по-долу.
Относно минималната консумация на енергия
Между другото и минималната консумация на енергия - колко е това? Ако продължим от обичайните домакински батерии на типа АА, тогава средното потребление на схемата в идеалния случай трябва да бъде не повече от 1-2 mA. Пребройте себе си: контейнерът на приличния алкален елемент на размера на АА е около 2.5-3 А, т.е. схемата с определеното потребление ще работи от нея около 1500-2500 часа, или 2-3 месеца. По принцип, това също е малко, но относително приемливо - по-малко не може да бъде възможно: или да се показват на батерии, или трябва да използвате батерии, които трябва да бъдат заредени по-често от променящите се батерии. Поради тази причина, когато изготвя такава схема, тя е длъжна да хване всякакви трохи: задължителен режим на пестене на енергия, внимателно обмислена инженерство и поредица от действия в програмата. След това ще видим, че в крайния дизайн все още не отговарям на необходимите изисквания и трябва да използвам мощността на батерията.
Информационна история за това как се опитах да възпроизведа най-модерния и напреднал начин - ултразвук и не успях, ще кажа на някой друг. Всички други начини предполагат отделно измерване на скоростта и посоката, затова трябваше да изгори два сензора. Чрез изучаване на теоретично термомометри, осъзнах, че готовият чувствителен елемент на аматьорското ниво няма да работи с нас (те са на разположение на западния пазар!), И самостоятелно измисли - да се включат в следващия NIIO CRP с подходящо време и пари. Ето защо, в някакво отражение, реших да направя единен дизайн на двата сензора: анемометър на чаша с оптично измерване на скоростта на въртене и флагел с електронно отстраняване на ъгъл на въртене въз основа на кодиращ диск (енкодер).
Дизайн на сензори
Предимството на механичните сензори е, че не се изисква NIIOC, принципът е прост и разбран, а качеството на резултата зависи само от точността на изпълнението на внимателно обмислена структура.Така изглежда теоретично, на практика тя избухна в един куп механична работаЧастта от която трябваше да бъде поръчана отстрани, поради липсата на ръчно обръщане и фрезоване. Ще кажа, че ще кажа, че никога не съм съжалявал, че от самото начало залагам на капиталовия подход и не правех структурите от подадените материали.
За Fluger и анемометър трябва да бъдат поръчани следните части от токар и фреза (количеството и материалите са обозначени веднага за двата сензора):
Ос, бележка, не забравяйте да бъдете извадени свързваща машина: Направете ос на коляното с ръба точно в центъра е почти невъзможно. А поставянето на острова е точно по оста на ротацията тук - определящия фактор за успеха. В допълнение, оста трябва да бъде перфектно директно, не са разрешени отклонения.
Механична посока на вятъра - електронно време
Основата на лопатката (както и със сензора за скорост е допълнително) служи като P-образна скоба от Dural D-16, изобразена в чертежа в горната част на ляво. Наклонът на флуоропласт се притиска в долното задълбочаване, при което стъпалата се прави при последователно тренировки 2 и 3 mm. При това задълбочаване оста се поставя с остър край (за флагера - от месинг). Отгоре тя преминава свободно през отвор от 8 мм. Над тази дупка винтове m2 към скобата прикрепя правоъгълна част от една и съща флуоропластика с дебелина 4 mm, така че да се припокрива с отвора. При флуоропласт, отвор е направен точно с диаметъра на оста от 6 mm (точно разположен точно обща ос дупки - виж на сглобяването по-долу). Флуоропластичният отгоре и по-долу тук играе ролята на плъзгащи лагери.
Ос на мястото за триене около фоторелестичната може да бъде полиран, а областта на триенето е намалена, като се взема дупката в флуоропластична. ( Вижте тази тема под Upd от 09/13/18 и 05.06.19). За времето той не играе специална роля - някакво "инхибиране" е дори полезно за него, а за анемометър ще трябва да се опита да сведе до минимум триенето и инерцията.
Сега за премахване на величината на ъгъла на въртене. Класически слухов енкодер на 16 разпоредби във връзка с нашия случай изглежда, че е показана на снимката: 
Размерът на диска е избран, базиран на условията на надеждна оптична изолация на приемника на пара един от друг. С такава конфигурация, ширината на слота е 5 mm, също е разположена с интервал от 5 mm и оптичните двойки са разположени на разстояние точно 10 mm. Размерите на скобата, към които е монтирана флагерът, се изчисляват именно на базата на диаметъра на диска 120 mm. Всичко това, разбира се, може да бъде намалено (особено ако изберете светодиодите и фотодетекторите колкото е възможно по-малък диаметър), но е взет предвид сложността на производството на енкодер: той се оказа, че фрезовите работници не са Взети за такава хубава работа, защото тя трябваше да бъде режещ ръчно със Suppl. И тук колкото повече размери, по-надеждният резултат и по-малко проблеми.
При сглобяване чертеж по-горе показва закрепването на диска към оста. Внимателно центрираният диск е свързан с M2 винтове към алеята на капрос. Втулката е поставена върху оста, така че пролуката в горната част е минимална (1-2 mm) - така че оста в нормалното положение да се въртят свободно, и по време на преврата, върхът не падне от гнездото дъното. Блоковете на фотодетекторите и емитери са прикрепени към скобата отгоре и под диска, по-специално за техния дизайн.
Целият дизайн се поставя в пластмаса (ABS или поликарбонат) корпус 150 × 150 × 90 mm. Като събрана форма (без капак и флогер), сензорът за посоката изглежда така:
Обърнете внимание, че избраната посока север е маркирана със стрелка, тя трябва да се наблюдава, когато сензорът е инсталиран на място.
На върха на оста, самата лопатка е прикрепена. Тя се прави на базата на същата месинска ос, в разрез на глупавата страна, на която е запоена опашката от лист месинг. В острия край, нишката на М6 е намалена по някаква дължина, а върху него е фиксиран кръгъл въглероден противотежест, отличен от олово:
Товарът е проектиран така, че центърът на гравитацията да се отчита точно на мястото за монтаж (преместването му по нишката, можете да постигнете перфектно балансиране). Закрепването на осезата се извършва с помощта на МЗ неръждан винт, който преминава през отвора в оста на Fluger и се завинтва в конеца, нарязана в оста на въртене (винтът за пълнене е видим в снимката по-горе). За точна ориентация горната част на оста на въртенето има полукръгъл дълбоко, което лежи оста на Fluger.
Датчик за скорост на вятъра - анемометър за чаша със собствените си ръце
Както вече сте разбрали, основата на сензора за скорост за целите на обединението е избрана същата като за времето. Но изискванията за дизайна тук са малко по-различни: за да се намали прага на допир, анемометърът трябва да бъде улеснен колкото е възможно повече. Ето защо, по-специално, оста за него е направено от Dural, диск с отвори (за измерване на скоростта на въртене), намален в диаметър:
Ако има четири оптронала за четири-битов сив енкодер, след това за сензор само за скорост. Чрез дисковия кръг, 16 дупки бяха пробити на еднакво разстояние, така че един оборот на диск в секунда е еквивалентен на 16 hzes на честотата, идваща от оптрона (можете повече дупки, е възможно по-малко - въпросът е само на мащаб на преизчисляване и спестяване на енергия към излъчвателите).
Домашният сензор все още ще стане доста груб (праг на започване на поне полуметричен метър в секунда), но е възможно да се намали само ако коренно промените дизайна: например, вместо чаша грамофони, поставете витло вместо чаша. В чаша въртящаема, разликата в силата на потока от поток, полученият въртящ момент, сравнително малък - той се постига единствено поради различната форма на повърхността, която отговаря на въздушния поток на инцидента (следователно трябва да има формата на чашите да бъде възможно най-много - в идеалния случай е половин яйце или топка). Въртящият момент на витлото е много по-голям, може да се направи много по-малко по тегло и накрая производителят е по-лесен. Но витлото трябва да бъде монтирано в посока на въздушния поток - например, като го постави в края на същото време.
Въпросът за проблемите едновременно: Как да прехвърляте показания от сензора хаотична въртяща се около вертикалната ос? Не можех да го разреша и да съдя на факта, че професионалните чаши все още са широко разпространени, той не е от анкетата (ръчният анемометри в изчислението не ги приемат - те са ръчно ориентирани).
Моята версия на анемометъра на чашата се прави на базата на лазерен диск. Изглед отгоре и по-долу са показани на снимката:
Чашите са направени от дъна от бутилки от под детската вода "Агуша". Dysyshko е спретнато нарязана, с всичките три - на същото разстояние, за да има еднаква тежест, локално се затопля в центъра (в никакъв случай не се затопля цялото - необратимо погълната!) И задната страна на дървената дръжка от файла е нанизано да излезе, за да го направи по-рационализиран. Ще повторите - бутилки бутилки повече количествоОт пет до шест парчета вероятно ще можете да направите още три или по-малко от същите чаши. В направените чаши, слотът е направен и те са фиксирани по периметъра на диска при 120 ° спрямо взаимно с помощта на водоустойчива уплътнителна лепила. Дискът е строго центриран спрямо оста (аз го направих с вмъкнато метална шайба) и фиксирана на винтовете на капрос за ръкави m2.
Общо проектиране и монтаж на сензори
И двата сензора, както вече споменахме, се поставят в пластмасови корпуси 150 × 150 × 90 mm. Към избора на материала е необходимо приблизително: ABS или поликарбонат имат достатъчно метеорологично съпротивление, но полистирол, плексиглас и още повече полиетилен, те няма да бъдат трудни за решително (и те също така ще бъдат трудни за защита твърде трудно). Ако няма възможност за закупуване на корпоративна кутия, по-добре е самостоятелно да се спойка тялото от фолио стъкло, а след това боя да предпази от корозия и да дава естетически видове.В капака се извършва отвор от 8-10 mm в капака, в който пластмасовият конус е поставен със същия уплътнител лепило, издълбан от спрей от спрей уплътнител или лепило:
За да отрови конуса на оста, закрепете скобата на рязане от дъното на капака, проверете точния център върху него и задълбочете пероновия бормашина от 12 mm, което прави пръстеновидния вдлъбнат около отвора. Конусът трябва да отиде там точно, след което може да бъде измамен с лепило. Можете допълнително да го поправите във вертикално положение по време на замръзнал с винт с гайка.
Самият сензор за скорост покрива оста на този конус, като чадър, предотвратявайки навлизането на вода в случая. За времето е необходимо допълнително да се поставя ръкав над конуса, който ще затвори пролуката между оста и конуса от директното изтичане на вода (виж снимката на общия тип сензори).
Проводниците от оптопара с мен се отстраняват до отделен конектор от тип D-sub (виж снимката на посоката по-горе). Получената част с кабела е поставена през правоъгълния отвор в основата на кутията. След това дупката се покрива с капак с слот за кабел, който държи слота от отпадането. Дълготрайни скоби за закрепване на място са завинтени към основата на корпуса. Конфигурацията зависи от местоположението на инсталацията на сензора.
Като събрана форма, и двата сензора изглеждат така:
Тук те са показани, които вече са инсталирани на място - на конестата беседка. Моля, обърнете внимание, че вдлъбнатините за фиксиране на капака на винта са защитени от вода със сурови гумени капачки. Сензорите се инсталират строго хоризонтално по ниво, за което е необходимо да се използва облицовка от линолеум.
Електронна част
Метеорологичната станция като цяло се състои от два модула: отдалечен блок (който служи за сензори на вятъра, а също така премахва отчитанията от външен сензор за влажност на температурата) и главния модул с дисплеи. Удължителният блок е оборудван с безжичен предавател за изпращане на данни, инсталирани вътре в него (антената изпъква страната). Основният модул получава данни от отдалеченото устройство (приемникът за удобство на ориентацията е направен на кабела в отделен блок), а също така премахва показанията от вътрешния температурен сензор и го показва на дисплеите. Отделен компонент на основното устройство е часовник с календар, който за удобство на общата настройка на станцията се обслужва от отделен мини контролер Arduino и имат свои собствени дисплеи.Дистанционен модул и измервателна схема на сензори за вятър
Светодиодите на IR Range al-107b бяха избрани като фотографски емисии. Тези реколта светодиоди, разбира се, не са най-добрите в своя клас, но имат миниатюрно тяло с диаметър 2,4 mm и могат да преминат ток до 600 mA в пулса. Между другото, когато тества, се оказа, че пробата от този LED е около 1980 г. на освобождаването (в червения корпус) има нещо около два пъти по-голяма ефективност (изразено в обхвата на уверената работа на фотоделектора), отколкото съвременните екземпляри в "чип dipe" (те са прозрачни жълтеникави зелени калъф). Малко вероятно е през 1980 г., кристалите са по-добри от сега, въпреки че, какъв, по дяволите, не се шегува? Възможно е обаче случаят в различни ъгли на разсейване в същия дизайн.През светодиода в сензора за скорост d.C. Около 20 mA (резистор 150 ома с хранене от 5 волта) и в посока сензор - импулс (меандър със стандартен 2) ток от около 65 mA (същите 150 ома с 12 волто хранене). Средният ток чрез един светодиод за посочване на посоката е около 33 mA, само четири канала са около 130 mA.
Фототранзисторите на L-32P3C в случая с диаметър 3 mm бяха избрани като фотодертьори. Сигналът се отстранява от колектора, натоварен на резистора на 1.5 или 2 kΩ от захранването на 5 V. Тези параметри са избрани така, че на разстояние от ~ 20 mm между емисиите на снимки и приемника на входа на контролера пристигна веднага логически сигнал в пълен размер в 5-волт нива без допълнително усилване., Теченията, които се появяват тук, могат да ви изглеждат непропорционално, ако пристъпите от гореспоменатите минимални изисквания за консумация на енергия, но както виждате, те се появяват във всеки цикъл на измерване за максимум няколко милисекунди, така че общото потребление остава малко.
Основата за закрепване на приемници и излъчватели сервират сегменти на кабелния канал (видим на снимката на сензорите по-горе), изрязани така, че в основата да образуват "уши" за закрепване на скобата. За всеки от тези подстригване пластмасовата плоча беше залепена за заключващото покритие, ширината, равна на ширината на канала, беше залепена. Светодиодите и фототранзисторите бяха фиксирани на желаното разстояние в отворите, пробити в тази плака, така че заключенията да са вътре в канала и само издатините в края на извършените заграждения. Заключенията се изпускат в съответствие със схемата (вж. По-долу), външните заключения се правят чрез подстригване на гъвкав многоцветна жица. Резисторите за емитери на посоката се поставят в канала, един общ изход е направен от тях. След размахването на капака щракне на място, всички пукнатини са запечатани с пластилин и допълнително лепкава лента, която също затваря дупката от обратното заключение и целият дизайн се излива епоксидна смола. Външните заключения, както могат да се видят на снимката на сензорите, се показват на терминала, фиксирани на гърба на скобата.
Схематична схема Устройството за обработка на сензора за вятър изглежда така:
За услугата от 12-14 волта идват, виж по-долу. В допълнение към компонентите, посочени в диаграмата, външната единица съдържа сензор за влажност, който не е показан на диаграмата. Разделителят на напрежението, свързан към изхода на A0 на контролера, е проектиран да контролира напрежението на захранването с цел своевременното заместване. Светодиодът е свързан с традиционното заключение 13 (изход 19 на потапящия корпус) е свръхчислен, за нормален, не заслепяващ блясък е достатъчно ток в дела на Milliamper, който се осигурява от необичайно високо случаен на резистор 33 com.
Диаграмата използва "голия" контролер ATMEGA328 в заграждението, програмиран чрез UNO и е инсталиран на панела. Такива контролери с вече записания Arduino-Bootloader се продават, например, в чип DIPE (или буутлоудърът може да бъде написан самостоятелно). Такъв контролер е удобно програмиран в познат носител, но, лишен от компоненти на дъската, първо се оказва по-икономично, второ, отнема по-малко пространство. Може да се получи пълноправен енергоспестяващ режим, който се отърва от буутлоудъра (и обикновено възпроизвежда целия код на асемблера :), но тук не е много подходящо, а програмирането е ненужно сложно.
В схемата сивите правоъгълници обикалят компонентите, свързани отделно за скорост на каналите и посоките. Разгледа функционирането на схемата като цяло.
Работата на контролера обикновено се управлява от WDT Watchdog, включен в режим на прекъсване на предизвикателството. WDT показва контролер от режима на заспиване на определени интервали. Ако таймерът е възстановен в прекъсването на прекъсването, рестартирането от нулата не се случва, всички глобални променливи остават със своите ценности. Това ви позволява да натрупвате данни от пробуждане до пробуждане и в някакъв момент да ги обработвате - например средно.
В началото на програмата бяха направени следните списъци на библиотеки и глобални променливи (за да не се затрудняват текста на вече обширните примери, всичко, което принадлежи към сензора за влажност на температурата, се освобождава тук:
#Include.
За да инициирате режим на заспиване и WDT (пробуждане на всеки 4 секунди), следните процедури служат:
// Превод на системата за сън void system_sleep () (adcsra & \u003d ~ (1<< ADEN); //экв. cbi(ADCSRA,ADEN); выключим АЦП
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN); // режим сна
sleep_mode(); // система засыпает
sleep_disable(); // система продолжает работу после переполнения watchdog
ADCSRA |= (1 << ADEN); /экв. sbi(ADCSRA,ADEN); включаем АЦП
}
//****************************************************************
// ii: 0=16ms, 1=32ms,2=64ms,3=128ms,4=250ms,5=500ms
// 6=1 sec,7=2 sec, 8=4 sec, 9= 8sec
void setup_watchdog(int ii) {
byte bb;
if (ii > 9) II \u003d 9; BB \u003d II & 7; IF (II\u003e 7) BB | \u003d (1<<5); //в bb - код периода
bb|= (1<
Функциите за настройка () са обявени за посоки на изходи, библиотеката на предавателя 433 MHz е инициализирана и The WatchDog Timer (низ за in_pinf също е излишен и поставен за паметта):
Void Setup () (Pinmode (IR_PINF, изход); // на изхода на Pinmode (IN_PINF, вход); // Откриване на изхода към въвеждане на Pinmode (13, изход); // vw_setup LED (1200); // Virtualwire LED Speed \u200b\u200bvw_set_tx_pin (2); // D2, PD2 (4) Предаден изход Virtualwire // Serial.Begin (9600); // сериен порт за управление при отстраняване на грешки setup_watchdog (8); // wdt период 4 c wdt_reset (); Чест
И накрая, в основния цикъл на програмата, първо се събуждаме (на всеки 4 секунди) прочетете напрежението и изчислете честотата на сензора за скорост на вятъра:
Void Loop () (WDT_RESET (); // Нулиране на цифровия таймер (LEDPIN, HIGH); // Включете светодиода, за да контролирате BATT \u003d Analosad (0); // Прочетете и запазете текущия код на батерията / * \u003d\u003d\u003d Честота \u003d\u003d\u003d \u003d * / digitalwrite (ir_pinf, high); // включване на IR-LED скорост сензор Float f \u003d 0; // променлива за честота time \u003d peryinlong (in_pinf, low, 250000); // чакане 0,25 секунди // сериен. Println (time); // да контролира дали ако дефугу (ttime! \u003d 0) (// в случай на липса на честота f \u003d 1000000 / float (time);) // изчисляване на честотата на. \\ T сигнал в Hz цифрови фрази (IR_PINF, нисък); / / / изключете IR LED FF \u003d F; // Запазете изчислената стойност в масива .....
Времето за горене на IR LED (консумация, напомнящ, 20 mA) тук, както можете да видите, той ще бъде максимален при отсъствието на въртене на сензорния диск и в същото време е около 0.25 секунди. Така минималната измерена честота ще бъде 4 Hz (една четвърт от диска революция в секунда при 16 дупки). Тъй като се оказа, когато калибрира сензора (виж по-долу), то съответства на около 0.2 m / s скорост на вятъра, подчертаваме, че това е минималната измервана скорост на вятъра, но не разрешава способността, а не праг на огъване на огъването. което ще бъде много по-високо). Ако има честота (т.е. когато сензорът се върти), времето за измерване (и съответно времето за горене на светодиода, т.е. текущото потребление) ще бъде пропорционално намалено и резолюцията трябва да се увеличи.
Следните процедури, последвани от всяко четвърто събуждане (това е на всеки 16 секунди). Честотата на сензора за скорост от натрупаните четири стойности, които предаваме, не е средна и максималната - както е показал опитът, това е по-информативна стойност. Всяка от стойностите, независимо от нейния тип, за удобство и еднаквост, ние се превръщаме в цяло число положително число от 4 десетични зауствания. Хвърляне на броя на пробуждането наблюдава променливата на броя:
// на всеки 16 секунди осредняване на батерията и определя максималната стойност // честота от 4 стойности: ако (броя \u003d\u003d 3) (f \u003d 0; // стойността на честотата за (байт i \u003d 0; аз<4; i++) if (f
/ * \u003d\u003d\u003d\u003d\u003d Вятърен сив \u003d\u003d\u003d\u003d * / // посока: тон (IR_PIN, 5000); // 5 kHz честота на булевия да \u003d фалшив транзистор; Byte i \u003d 0; Докато (! Да) (// Разтоварване 3 I ++; Bolean State1 \u003d (DigitalRead (IN_3P) & HIGH); delaymicroseconds (100); // Забавяне на 100 микросекунди Да \u003d (state1 &! DigitalRead (in_3p); ако (I\u003e 4) почивка; // Опитваме се четири пъти), ако (да) wdir \u003d 1; Друго wdir \u003d 0; Да \u003d невярно; I \u003d 0; Докато (! Да) (// освобождаване 2 I ++; булева държава1 \u003d (цифрово (in_2p) & high); delaymicroseconds (100); // закъснение в 100 микросекунди да \u003d (state1 &! Digitalpread (inst); ако (I\u003e 4) почивка; // Опитваме се четири пъти), ако (да) wdir \u003d 1; Друго wdir \u003d 0; Да \u003d невярно; I \u003d 0; Докато (! Да) (// освобождаване 1 I ++; булева държава1 \u003d (цифрова (In_1p) & висока); delaymicroseconds (100); // забавяне в 100 микросекунди да \u003d (state1 &! Digitalpead (in_1p)); ако (I\u003e 4) почивка; // Опитваме се четири пъти), ако (да) wdir \u003d 1; Друго wdir \u003d 0; Да \u003d невярно; I \u003d 0; Докато (! да) (// Разтоварване 0 I ++; булева държава1 \u003d (цифрово (in_0p) & high); delaymicroseconds (100); // забавяне в 100 микросекунди да \u003d (state1 & & digitalpread (in_0p); ако (I\u003e 4) почивка; // Опитваме се четири пъти), ако (да) wdir \u003d 1; Друго wdir \u003d 0; Notone (IR_PIN); // изключване на честотата // Събиране на байта в сивия код: WIND_GRAY \u003d WDIR + WDIR * 2 + WDIR * 4 + WDIR * 8; // директен превод на DV. Код INT WIND_G \u003d WIND_GRAY * 10 + 1000; // допълнение към 4 сина. изхвърляния. . . . .
Максималната продължителност на една процедура ще бъде при липса на честота в приемника и е 4 × 100 \u003d 400 микросекунди. Максималното време за изгаряне на 4-светодиодните указания ще бъде, когато не е поставен приемник, т.е. 4 × 400 \u003d 1,6 милисекунди. Алгоритъмът, между другото, ще работи по същия начин, ако вместо честотата, чийто период е множествено 100 μs, просто представя постоянно високо ниво на светодиоди. Ако има меандър, вместо постоянно ниво, ние просто запазваме диета два пъти. Все още можем да спасим, ако започнете всеки IR, воден през отделен ред (съответно, чрез отделно заключване на контролера с неговия ключов транзистор), но схемата, оформлението и контрола и ток от 130 mA за 2 ms на всеки 16 секунди са сложни. - Това, виждате малко.
Накрая, безжично предаване на данни. За прехвърляне на данни от местоположението на сензорите към дисплея пакет, най-простият, евтин и надежден метод: двойка предавател / приемник на честота от 433 MHz. Съгласен съм, методът не е най-удобният (поради факта, че устройствата са предназначени за прехвърляне на битови последователности, а не цели байтове, е необходимо да бъдат усъвършенствани при превръщането на данните между необходимите формати) и аз съм уверен, че Мнозина ще искат да спорят с мен по отношение на нейната надеждност. Отговорът на последното възражение е просто: "Просто не знаете как да ги приготвите!".
Тайната е, че тя обикновено остава зад рамката на различни описания на обмена на данни през канала 433 MHz: тъй като тези инструменти са чисто аналогови, тогава захранването на приемника трябва да бъде много добре почистено от всички външни вълни. В никакъв случай не нахранвайте получателя от вътрешния 5-волтов стабилизатор Arduino! Инсталация за приемника на отделен стабилизатор с нисък мощност (LM2931, LM2950 или подобен) директно близо до неговите заключения, с правилните филтриращи вериги на входа и изхода, радикално увеличава обхвата и надеждността на предаването.
В този случай предавателят работи директно от напрежението на батерията 12 V, приемникът и предавателят са оборудвани със стандартни домашно приготвени антени под формата на дължина 17 cm. Пакет от информация с дължина от 24 байта (вземане влагат влага и температура) без никакви проблеми, които уверено са преминали със скорост от 1200 BPs диагонално през градинска секция от 15 акра (около 40-50 метра), и след това през три лога в помещението (в която, например, a Клетъчният сигнал е направен с голяма трудност и не навсякъде). Условия, практически недостижими за всеки стандарт 2.4 GHz (тип Bluetooth, Zig-Bee и дори аматьорски Wi-Fi), въпреки факта, че консумацията на предавателя тук е жалка 8 mA и само по време на самата предаване, останалата част от самата предаване Времето предавателят консумира вековната стотинка. Предавателят е структурно поставен вътре в отдалечения блок, антената се придържа към страната хоризонтално.
Ние комбинираме всички данни в един пакет (в реалната станция до нея, към него ще бъдат добавени дори температура и влажност), състоящи се от еднакви 4-байтови части и "DAT" подпис, прекупен с подпис, изпратете го на предавателя и Попълнете всички цикли:
/ * \u003d\u003d\u003d\u003d\u003d предавател \u003d\u003d\u003d\u003d\u003d * / String Strmsg \u003d "DAT"; // Signature - скорост Strmsg + \u003d Volt; // Прикрепете батерията 4 на изпускателния Strmsg + \u003d Wind_G; // прикачване на вятър 4 освобождаване Strmsg + \u003d FI; // прикрепете честотата на 4 освобождаване Strmsg.tocararray (MSG, 16); // превеждат низ в масив // serial.println (msg); // да контролира vw_send ((uint8_t *) msg, STRLEN (MSG)); // прехвърляне на съобщението vw_wait_tx (); // очакваме завършването на прехвърлянето - бъдете сигурни! Закъснение (50); // + дори само в случай, че броят на закъснението \u003d 0; // Нулиране на брояча) // Край Count \u003d\u003d 3 else count ++; Цифрови фрази (LEDPIN, LOW); // gasim system_sleep () сигнал; // Система - в сън) // крайния цикъл
Размерът на опаковката може да бъде намален, ако откажете да представите всяка от сортовете от различни типове под формата на единно 4-байтен код (например за сивия код, разбира се, един байт). Но оставих универсализацията в името на всичко, както е.
Хранене и характеристики на дизайна на отдалечения блок. Дистанционното потребление на блока се брои по този начин:
20 mA (емитер) + ~ 20 mA (контролер със спомагателни вериги) за приблизително 0,25 от всеки четири секунди - средно 40/16 \u003d 2,5 mA;
- 130 mA (Emitters) + ~ 20 mA (контролер с помощни вериги) за около 2 ms на всеки 16 секунди - средно 150/16/50 ≈ 0.2 mA;
Хвърляне на това изчисление на консумацията на контролера при премахване на данните от сензора за влажност на температурата и по време на работа на предавателя смело донесе средната консумация до 4 mA (с пик от около 150 mA, забележка!). Батерии (които между другото ще ви трябват 8 броя, за да се гарантира силата на предавателя с максималното напрежение!) Ще трябва да се промените твърде често, защото идеята за подаване на отдалечения блок от 12-волтови батерии за отвертката - те са ги образували само две части от ненужни. Техният капацитет е още по-малък от съответното количество аа батерии - само 1.3 и един час, но никой не ги притеснява, за да ги променят по всяко време, задържайки второто обвинение. С тази консумация на 4 mA от 1300 часа часове е достатъчно за около две седмици, което не е твърде неприятно.
Обърнете внимание, че напрежението на батерията на пресата може да бъде до 14 волта. В този случай се подава 12 волта входен стабилизатор - за предотвратяване на пренапрежения на захранването на предавателя и не претоварване на основния петкратно стабилизатор.
Дистанционният блок в подходящ пластмасов калъф е поставен под покрива, захранващият кабел от батерията и връзките към сензорите за вятър е свързан към него. Основната трудност е, че схемата се оказа изключително чувствителна към влажността на въздуха: в дъждовно време, след няколко часа, тя започва да събира предавателя, честотните измервания показват пълна каша и измерванията на напрежението на батерията показват " Времето на Марс ".
Следователно, след алгоритми за отстраняване на грешки и проверете всички връзки, корпусът трябва да бъде внимателно запечатване. Всички съединители на входа на тялото са зли от уплътнител, същото се отнася и за всички винтове глави, които се отварят, изходната антена и захранващ кабел. Съединенията на случая са обозначени с пластилин (като се има предвид фактът, че те трябва да бъдат разпределени) и допълнително се доставят върху горната част на санитарна лента. Не е лошо да се укрепят по-нататък епоксидните съединители вътре: така, посочени в DB-15 дистанционната модулна диаграма не е запечатана, а между металната рамка и пластмасовата база бавно ще разубеди влажния въздух.
Но всички тези мерки сами ще дадат само краткосрочен ефект - дори ако няма студено мокро захранване, след това сух въздух от помещението лесно се превръща във влажен, когато температурата падне извън случая (не забравяйте, че феноменът се нарича " Точка на оросяване").
За да се избегне това, е необходимо вътре в корпуса да остави касета или торба с влага-товарач - силикагел (торби с него понякога са вградени в кутиите с обувки или в някои опаковки с електронни устройства). Ако силикагелът с неизвестен произход и е бил държан за дълго време, е необходимо да го скриете пред 140-150 градуса в продължение на няколко часа преди употреба. Ако корпусът е запечатан, както трябва, тогава променяме абсорбера на влажността, няма да има по-често в началото на всеки сезон на страната.
Главния модул
В основния модул всички стойности се приемат, дешифрират, ако е необходимо, се превръщат в съответствие с калибрираните уравнения и се показват на дисплеи.Приемникът се прехвърля отвъд тялото на основната станция и поставена в малка кутия с уши за закрепване. Антената се отстранява през отвора в капака, всички отвори в корпуса са запечатани със сурова гума. Контактите на приемника се показват на много надежден вътрешен PC-4 конектор, от страната на приемника, тя е свързана чрез сегмент от двоен екраниран AV кабел:
Според един от кабелите, сигналът се отстранява, от друга страна, захранването се доставя под формата на "сурови" 9 волта от захранващия адаптер на модула. Стабилизаторът на LM-2950-5.0, заедно с филтриращите кондензатори, се монтира в кутията заедно с приемника на отделен шал.
Бяха направени експерименти за увеличаване на дължината на кабела (само в случай, че изведнъж няма да работи по стената?), В която се оказа, че в рамките на дължината до 6 метра нищо не се променя.
Показванията на OLED тип са само четири: Две жълто обслужват времето и два зелени часа и календар. Поставянето им е показано на снимката:
Моля, обърнете внимание, че във всяка група един от дисплеите е текст, а вторият е графичен, с изкуствено създадени шрифтове под формата на блестящи. Тук, в бъдеще, ние няма да се спрем по въпроса за показването на информация за дисплеите, така че да не се надува вече обширния текст на статията и примерите: поради наличието на снимки на глифите, които трябва да изтеглите индивидуално ( Често чрез просто прехвърляне на опции по случай на оператор) Изходните програми могат да бъдат много тромави. За как да се справите с такива дисплеи, вижте публикацията на автора "Графичен и текстов режим на WinStar Displays", където има пример за дисплея за изхода на данните от вятъра.
Схематична диаграма. Часовете и техните дисплеи за удобство на конфигурацията се обслужват от отделен мини контролер Arduino и ние няма да ги разглобим тук. Свързване на компонентите към Arduino Nano, получаването и контрола на изхода, както следва:
Тук, за разлика от отдалечения модул, е показан връзката на метеородахрите - барометър и вътрешната температура и сензор за влажност. Трябва да се обърне внимание на захранването - дисплеите се захранват от отделен стабилизатор 5 в LM1085. Това е естествено за захранване на дисплея на часовника, обаче, в този случай, контролерът на часовника трябва да яде и от същото напрежение, а през изхода 5 V, а не Vin (за Mini Pro, последният се нарича суров). Ако запазите контролера за часовника по същия начин, както нано - 9 волта чрез изхода на RAW, тогава неговият вътрешен стабилизатор ще противоречи на външни 5-жълтия и в тази борба, разбира се, най-силната ще спечели, т.е. т.е. и мини ще останат напълно без храна. Също така, за да се избегнат всякакви проблеми преди програмирането на нано и особено мини (което е, преди свързването на USB кабел), външният адаптер трябва да бъде изключен.
На стабилизатора на LM1085, когато свързвате всичките четири дисплеи, захранването ще бъде отличено в близост до вата, затова трябва да се монтира на малък радиатор около 5-10 cm2 от алуминий или меден ъгъл.
Приемане и обработка на данни. Тук ще възпроизвеждам и ще коментирам фрагментите на програмата, свързани с данните за вятъра, за други сензори няколко думи.
За да получите съобщение чрез канал 433 MHz, ние прилагаме стандартния метод, описан в различни източници. Свързваме променливите на библиотеката и декларирам:
#Include.
Една функция е свързана с размера на буферния буфер: да декларирате стойността си (vw_max_message_len) веднъж в началото на програмата не е достатъчно. Тъй като в функцията за приемане (виж по-долу), тази променлива се появява на връзката, тогава съобщението по подразбиране трябва да актуализира всеки цикъл. В противен случай, поради получаването на развалени съобщения, стойността BUFLEN ще бъде къса всеки път, докато не започнете да получавате никакви глупости вместо данни. В примерите, и двете променливи обикновено декларират локално в цикъла на цикъла, защото размерът на буфера се актуализира автоматично и тук просто ще повторим заданието на желаната стойност в началото на всеки цикъл.
В процедурата за настройка правим следните настройки:
Void setup () (закъснение (500); // за задаване на дисплея на Pinmode (16, input_pullup); // изход за бутона VW_SETUP (1200); // скорост на връзката VW_SET_RX_PIN (17); // A3 Virtualwire приемник на приемника . ....
Преди да получите нещо, интервалът T_Time е проверен от последното приемане. Ако надвишава разумните граници (например, 48 секунди е трикратно повтаряне на съобщенията от външен блок), след което се възприема като загуба на сензори и по някакъв начин показва на дисплея:
Void loop () (vw_rx_start (); // Подменяемост на рецепцията buflen \u003d vw_max_message_len; // размер на буфера всеки път анат, ако ((int (millis ()) - t_time)\u003e 48000) // ако t_time не е актуализиран повече от 48 секунди (<отображаем прочерк на дисплее> ) // Край на сензора не е намерен IF (vw_have_message ()) (// чака, ако приемате (vw_get_message (BUF, & BUFLEN)) // ако данните са предприети (vw_rx_stop (); // стартиране на приемане в t_time \u003d Millis (); / / актуализиране t_time for (byte i \u003d 0; аз<3;i++) // Получить первые три байта
str[i]= buf[i];
str="\0";
if((str=="D")&&(str=="A")&&(str=="T")) { //сигнатура принята
//принимаем данные:
for (byte i=3;i<7;i++) // извлечь четыре байта аккумулятора
str= buf[i]; // упаковать их в строку
volt=atoi(str); //преобразовать в целое число
volt=(volt/10)-100; //удаляем добавки до 4-х байт
batt=float(volt)/55.5; //преобразуем в реальный вид напряжения в вольтах
//и пока храним в глобальной переменной
for (byte i=7;i<11;i++) // извлечь четыре байта направления
str= buf[i]; // упаковать их в строку
int w_Dir=atoi(str); //преобразовать в целое число
w_Dir=(w_Dir-1000)/10; //возвращаем к исходному виду
wDir=lowByte(w_Dir); //младший байт - код Грея
<выводим направление на дисплей через оператор case>
. . . . .
Коефициентът 55,5 се преизчислява стойността на ADC кода в действителното напрежение, неговата стойност зависи от референтното напрежение и стойностите на дивизора резистори.
Между другото, сивият код има една функция: не е важно в реда на бита, кодексът остава всичките му свойства с всякакви пермутация. И тъй като когато дешифрирането, все още разглеждаме всеки случай индивидуално, тогава битовете могат да се разглеждат в какъвто и да е ред и дори объркват, когато са свързани. Друго нещо, ако искат този случай по някакъв начин да организират - например създаване на масив от указания ("C", "CVD", "SZ", "ZSZ", "S" и т.н.), и вместо индивидуално разглеждане на всяка опция за извличане на обозначения по брой в този масив. Тогава ще трябва да трансформира игрите в поръчан двоичен, а редът на бита ще играе важна роля.
И накрая, извадете стойността на скоростта и затворете всички оператори:
За (байт I \u003d 19; аз<23;i++) // Получить четыре байта частоты
str= buf[i]; // упаковать их в строку
int wFrq=atoi(str); //преобразовать в целое число
wFrq = (wFrq-1000)/10; //удаляем добавки до 4-х байт
wFrq=10+0.5*wFrq;//скорость в целом виде с десятыми
<отображаем ее на дисплее поразрядно> ) // END, ако str \u003d DAT) // END VW_GET_MESSAGE) // END VW_HAVE_MESSAGE (); . . . . .
Тук 10 + 0.5 * WFRQ е калибровъчно уравнение. 10 dm / s (т.е. 1.0 метър в секунда) Има праг на тропиране и 0.5 - честота коефициент на преизчисляване на скорост (в dm / s). При нулева стойност на входната честота, това уравнение емисии 10 dm / s, поради което тя трябва да се приема отделно, за да не се изведе 1 m / s, а именно нулевата стойност. Калибриране на скоростта сензорът може да използва всеки най-евтиния ръчен анемометър и настолен вентилатор. Не се опитвайте да определяте експериментално прага за задействане - много по-точно се оказва, ако забележите две или три точки от калибрирането директна стойност на скоростта V от честотата f: v \u003d vp + k × f при различни скорости на потока, след това Прагът на старта ще се определя автоматично, като стойността на VP (ординиране на точките, пресичащи тази линия с ос на скоростите).
Преди да затворите основния цикъл, трябва да направите друго нещо. Имаме напрежение на батерията, но не е необходимо да се показват през цялото време - само мястото за заемане. За да направите това, имате нужда от бутон KN1 - кликнете върху него, временно (докато следващата актуализация на данните) замени низ от външната стойност на влажността на напрежението:
If (цифровочервяване (16) \u003d\u003d ниско) (// натиснат бутон<выводим напряжение на дисплей, затирая значение температуры-влажности> ) // забавяне на бутона (500); ) // край
Моят бутон беше, както може да се види от схемата, с контакт с торта, но нищо не пречи на обичайното със затварянето, свързвайки го към захранване през резистор. Можете също така да добавяте мигащи символи към това на дисплея, ако напрежението на батерията намалява по-долу, например 10 волта, като знак, че е време да го промените.
В заключение за метеорите. SHT-75 се използва като външен датчик - единственият от мен, който ми е намерен от мен, който не изисква калибриране и показва реални стойности и температури и влажност директно "извън кутията" (следователно високата му цена).
Библиотеката за нейната връзка може да бъде намерена.
SHT-75 е проектиран доста в глупав: метален субстратна платка е перфектно извършена топлина, затова е необходимо да се издържи изцяло извън корпуса. В противен случай, наличието на atmega328 тип контролер с стабилизатор на захранване в затворен случай е достатъчно, за да се загрее сензорът за чифт степени през дъската, дори ако главата му е обърната навън. Моята схема с сензори на вятъра, със своите токове на 20-130 mA (дори ако в момента незначителните милисекунди) нагряват SHT-75 градуса на пет, така че тя се прехвърля отвън и се монтира отделно върху пластмасовата плоча, изпъкнала от блока жилища.
Данните от SHT-75 се отстраняват от същия контролер като данни на сензорите на вятъра и се изпращат от отдалечения модул в един пакет през безжичния канал от 433 MHz. За предаване те също са дадени формат 4-байта линия.
За измерване на температурата и влажността на закрито е избрано банално DHT-22 - тъй като диапазонът е малък в сравнение с улицата, той се прави безразличен към кой сензор да използва (с изключение на, DHT-11, който не трябва да се използва в Всички при никакви обстоятелства в нея е просто неизползваем до целевата назначаване). Температурата на DHT-22 се разкрива от измерванията на живачен термометър (те напълно съвпадат с SHT-75!), А влажността леко се лекува с сравнение с SHT-75. Измененията се въвеждат незабавно преди показване на дисплея.
Между другото, DHT-22 също трябва да бъде оставен от корпуса с дисплеи - в противен случай неизбежно ще се затопли и лъжат. Аз го оправям на пластмасовото планина в долната част на кутията, на разстояние от милиметра от десет. Това обстоятелство, както подозирам, една от причините (с изключение на липсата на индивидуално калибриране) е, че всички маркови метеорологични станции на RST и Oregon са в показания, които имат разпръснати дори със себе си (вътрешен датчик с открит) в две или три степени и до дузина процентни влажност.
Барометър Той не представлява проблеми, тъй като почти всички налични в продажба се правят на същата основа - микроелектромеханични (mems) microcircuit BMP180 или неговите модификации. Моят личен опит опити да се използва по-рядко срещан сорт, базиран на LPS331ap, е отрицателен: библиотеката за нея е по-трудна за намиране и конфликт с други устройства на автобуса I2C бе открит най-висок елемент. Свидетелството на барометъра може да се регулира на мястото на монтажа - на всеки 10-12 метра височина над морското равнище намаляват налягането на 1 mm. Изкуство. Следователно ще е необходимо да се приспадне (или добави) от показанията, така че стойността на налягането да съответства на свидетелството на официалната метеорологична станция в тази област.
Напълно всички програмни метеорологични станции не нося - те са доста обемисти и един към един не може да може да повтори дизайна. Ако това, чукнете в лично.
Въведете от 06/30/17. Инсталирана мощност от слънчева батерия. Оттук:
слънчевия панел
контролер
АКБ
Всички заедно + доставка в Москва в рамките на 2,5 Tyr. Работи безупречно.
Интересен метод за изчисляване на силата на слънчевата батерия и ACB, която се предлагат консултанти от този сайт. Пример за изчисляване на 3 W консумирана енергия (имам много по-малко), цитирам:
"3W Умножете по 24 часа и разделете с 6 \u003d 12 часа е минималният контейнер за батерията
3W се размножават с 24 часа и се разделят 3H \u003d 24W е минималната мощност на слънчевата батерия "
Без коментари.
В моя случай, получената мощност на слънчевата енергия е десет пъти по-висока от необходимата при най-лошите метеорологични условия. Ето защо, в контролера на сензора, особено не се грижи за енергоспестяването и прилага всички необходими честоти за четене и осредняване.
UPLACE от 09/13/18. За почти два сезона на работа бяха разкрити силните и слабите страни на станцията. Слаба - преди всичко, фактът, че цикълът за актуализиране на показанията е 16 секунди (от четирите серии от измервания), както е твърде дълго. Инсталиране на слънчевата батерия с буферна батерия, която не позволява да не се мисли за пестене и възпроизвеждане с продължителността на цикъла. В резултат на това цикълът беше зададен на 8 секунди (четири измерения за две секунди).
От механични подобрения беше въведен твърд шпипет под ръба на сензора за скорост (да, дори бях предупреден за нуждата му, но тогава не дойдох как да го направя). След известно време ос на сензора напълно изкопал флуоропластичната подкрепа и прагът на огъването се увеличава рязко (върху чувствителността на флагера, това между другото не се отрази на чувствителността). Ето защо, подкрепата се заменя с шип от неръждаема стомана, в който малко задълбочаване е направено от тънка тренировка. Антимон, който все още ще има нещо, което да излезе с ръба, който, като цялата ос, е направен от Durala. Но аз го отложих, докато сензорът все още трябва да повтори: лазерен диск, взет като основа на дизайна, за два сезона облачно от слънцето и започна да се пропуква.
Актуализиране от 06/05/19.
Относно промяната на сензора (Fluger остава същият). Сензорът за скорост трябваше да преработи и заради изтритата ос и поради лазерния диск, който се преразглежда. Основата на дизайна е оставена от същото, но новият лазерен диск е боядисан със златна боя от кутията. Решението за ISZ се намира в следната форма. В ос DURALL, задълбочаването се пробива точно в центъра и се поставя там на второто лепило на отрязано горната част на китайския кран 3 mm. Върхът на крана е добре центриран конус с ъгъл от около 70-80. Като основа използвах главата на М3 неръждаемата винта с гръбначен слот, в който е насрочено малко задълбочаване на центъра за конвенционална бормашина D \u003d 2 mm. Този винт, увит директно в вдлъбнатината в флуоропласт, смучене от оста по-рано от центрираното.
Вързката на оста се намазваше с графитно смазочно вещество, за да се предпази от корозия (тъй като неръждаемите свойства на тестера са неизвестни за мен). След малко замърсяване прагът на заподаването намалява толкова много, че е невъзможно да се измери анемометърът на подписа, в който прагът е около 0.3-0.5 cm / s. Според непреки данни (изграждането на линия по две точки) е бил доброволчески праг от 0,3 m / s, въпреки че вероятно е малко по-малко.
Основната промяна в алгоритмите за наблюдение се отнася и за сензорите за вятър и считам, че е полезно да го издържим.
За производството на устройството, което измерва скоростта на въздушния поток, ще изисква отвертка. Например, половината от пластмасовите великденски яйца могат да се използват като резервоар на анемометъра. Също така ще се изисква компактен безчетков двигател на постоянни магнити. Основното е, че съпротивлението на лагерите върху вала на двигателя е минимално. Такова изискване се дължи на факта, че вятърът може да бъде доста слаб, а след това валът на двигателя просто няма да се обърне. За да създадете анемометър, двигателят ще се използва от стария твърд диск.
Основната трудност при сглобяването на анемометър е да се направи балансиран ротор. Двигателят трябва да бъде монтиран на масивна база и на ротора за засаждане на диск от гъста пластмаса. След това, от пластмасови яйца, е необходимо да се нарязват три идентични полусфера. Те са фиксирани на диска с помощта на шипове или стоманени пръти. В този случай дискът трябва първо да раздели секторите на 120 градуса.
Препоръчва се балансиране да се извърши в стая, където всички движения на вятъра са напълно липсващи. Осната ос на анемометъра трябва да бъде в хоризонтално положение. Теглото се приляга обикновено се извършва с помощта на краката. Въпросът е, че роторът спира във всяка позиция, а не в едно и също нещо.
Калибриране на устройството
Домашният инструмент трябва да бъде калибриран. За калибриране най-добре е да използвате колата. Но ще ви е необходим някаква мачта, така че да не попаднете в възмутена въздушна зона, създадена от колата. В противен случай свидетелството ще бъде силно изкривено.
Калибрирането трябва да се извършва само в безветрен ден. Тогава процесът няма да забави. Ако вятърът ще удари, ще трябва да отидете на пътя за дълго време и да изчислите средните стойности на скоростта на вятъра. Трябва да се има предвид, че скоростта на скоростомера се измерва в km / h и скоростта на вятъра в m / s. Съотношението между тях е 3.6. Това означава, че показанията на скоростомер ще трябва да бъдат разделени на този номер.
Някои хора в процеса на калибриране използват гласов рекордер. Можете просто да натиснете показанията на скоростомера и анемометър към електронното устройство. Във можете да създадете нов мащаб за домашно анемометър. Само с помощта на правилно калибрирано устройство може да се получат надеждни данни за вятърната атмосфера в желаната зона.
Анеометър - устройство за измерване на скоростта на вятъра. Класическият анемометър на чаша е чисто механично устройство, способно да измерва скоростта на вятъра в диапазона от 2 до 20 m / s. Анемометърът просто изчислява броя на оборотите на работното колело. За да определите скоростта на вятъра, трябва да измервате броя на оборотите за определен период от време, например 30 s, и след това да се изчисли броят на разделенията, които преминават анамомерната стрелка за 1 s. След това, за да определите скоростта на вятъра, използвайте графика.
Опишете нейния аналог е най-лесният начин на базата на електрически мотор с нисък мощност, като DM-03-3S 3 91, който действа като генератор. Работното колело с четири номера е готово, закупено на AliExpress около 1 долар.
Диаметърът на работното колело е 10 см, а височината е 6 cm.
Електрическият двигател е разположен в корпуса, направен от студен заваръчен капацитет, в капака, от който се отрязва дупката за вала на двигателя и водещ от електрическия двигател.
Към електрически двигател е свързан диод мост Vd1, събран на диоди, 1N5817 на Шотки. На изхода на диодния мост, електролитен кондензатор C1 1000 ICF x 16 V. е свързан
Диаграма на свързване Анемометър
Шотка диоди се избират поради факта, че скоростта на въртене на работното колело при нормални условия (ако няма ураган) не е много голям. При скорост на вятъра, около 6 m / s, при изхода на устройството има напрежение от около 0.5 V. При такива условия, рационално намалява загубите на всички елементи на схемата. По същата причина, проводниците на прекомерните участъци се използват като свързващи проводници.
За изходите на изправителя можете да свържете всеки DC волтметър с 2 V. с неговата роля перфектно се справя с мултиметъра. Въпреки че използването на отделно устройство със стрелки ви позволява директно да завършите скалата на скоростта на вятъра.
Тъй като устройството е планирано да работи на улицата, диодният мост е наводнен с епоксидна смола. Както се оказа, кондензаторът се взема прекалено много, че бързото напрежение спада и съответно поривите на вятъра не може да бъде фиксирано. Авторът на прегледа Днев.
Анемометърът се нарича устройството, показващо скоростта, с която се движат въздушните потоци. Към днешна дата това устройство е в състояние да определи тяхната температура. Устройствата са произведени от промишлеността, но най-простите могат да бъдат направени и сами. Съществуващи основни типове: анемомерно крило, чаша и термометър.
Намерени са други сортове от това устройство, но те се използват малко и в доста специфични индустрии.
Типът на устройството се нарича работното колело
Разглежданият ръчен анамеметър с работно колело понякога се нарича острие или вентилация, според основната част, която е подобна на вентилатора. Въздушните маси, падащи върху работното колело, променят скоростта на въртене на ножовете. Това устройство се измерва чрез скорост на въздуха в тръбопроводите и вентилационните системи. Цифрите показват диаграма на анемометър от различни типове. Вятърът, който пада върху работното колело (рисуване "№ 1), води до движението на зъба, което от своя страна прави механизма за преброяване (фигура" № 2).
Видове анемометри
Понякога устройството се сравнява с лопатката, на принципа на нейната работа. Устройството показва не само скоростта на вятъра, с която работното колело се върти, но и посоката на въздушния поток. Това качество несъмнено е плюс този вид анемометър.
Купа
Устройството, наречено ръчно анемометър на чаша, се появи пред други видове тези устройства. Различава простотата на устройството. Името, което той получил вида на призорните пристъпва, прилича на чаши чаши. Скоростта на ротацията им се определя от скоростта на въздушния поток.
Работното колело (фигура "№ 1) се състои от четири лопатки, които гледат в една посока. Устройството (фигура "№ 2) е скрито в пластмасов корпус.
Работното колело държи оста от метала, свързан с долния край с метъра. Дръжки от силен проводник (фигура "№ 3) защита на работното колело от механична деформация.
Термомометър
Термомемометър съчетава функциите на две устройства
Принципът на термоенемометъра е същият като всички акустични инструменти - измерва скоростта на звука и след това въз основа на тези данни предава информация за скоростта на вятъра. Това устройство е електронно и се използва по-често от първите две, освен това, което работи върху принципа на акустичен термичен сензор, показва температурата на въздуха. Този ултразвуков анемометър и неговият дизайн е доста сложен. Ето защо тя се използва за контролиране на микроклимата на работните места в различни промишлени сектори. Има много разновидности на преносими цифрови термоанемометри - анемометър тесто и така нататък.
В допълнение към трите описани по-горе, се произвежда така наречената ръчна индукция "ARI-49" анемометър. Електрическият брояч (чертеж "B" е монтиран в него).
Условия за ползване на устройството
Насладете се на устройството по този начин: фиксиран към полюсния уред повдигане, ориентиране на вятъра. След десет минути премахване на свидетелството. Анемометри с механици се проверяват с калибриране, което е прикрепено към устройства, а индукцията показва скоростта на въздушния поток (в метри в секунда) на циферблата.
Правене на анемометър със собствените си ръце
След като прикрепихме малко усилия и желание, можете да направите възможно да направите домашен анемометър у дома. За производството на устройството ще ви е необходим стар видеорекордер, или по-скоро, частта му се нарича ротация на главата. От него е необходимо да се премахне твърде много, оставяйки металната рамка на въртящата се глава с оста, част с блока на лагерите и двигателя за фиксиране на шайбата. Устройството ще измерва средната и тежка скорост на вятъра.
Ние правим следното:
Настройка
Настройте анемометъра по-добре според показанията на стандарта. Но за липсата на това можете да приложите следния метод. Укрепване на устройството към дървена дръжка при шофиране на кола в спокойно. Изпитване на устройство със скоростомер машина. Отличаващ се стойността на радиуса на колелото в милиметри, регулирайте устройството.
Чрез свързване на вертикално анемометъра към цикличния поддръжник, ние получаваме резултати от измерването.
Инсталация
Ние инсталираме устройството на високия полюс на покрива на къщата. Надяваме се, че в коя последователност ще направим, подготвят материали и инструменти. Модно е да направите гръбнака без устройство и след като го инсталирате. Извършваме кабела към къщата и включваме устройството. Как работи, може да се гледа във видео материал.
Така знаем как да направим анемометър със собствените си ръце и какво е необходимо за това. Няма значение защо устройството служи - за вентилация, скорост или температура на измерване. Няма значение какво е - неподвижно, миниатюрно или индукция. Едно нещо може да се каже със сигурност - той носи ползи за хората.
Анеометър - устройство, предназначено за измерване на скоростта на потока въздух (газ). По-долу е разрешено намалено преразпределение на статията за това как да се направи домашно анемометър от електрически двигател. Оригиналната статия е публикувана на този сайт. .
Ако ще използвате вятърна генератор във вашата ферма, ще ви е необходима първоначална оценка да научите вятърната атмосфера на място, където се приема вятърната мелница. Тя ще ви даде оригиналната, основна оценка, която Power Windmill и генераторът можете да изградите. Търговските анемометри са доста скъпи, така че можете да направите анемометър сами. Като остриета на анемометъра, половината пластмасови великденски яйца са напълно подходящи.
Все още се нуждаем от малък безчеткови електрически мотор на постоянни магнити. Основният критерий за подбор е минималното съпротивление на лагерите върху вала на двигателя. Тъй като вятърът може да бъде доста слаб и поради триенето, той няма да може да тества вала на двигателя. В този случай използвах двигателя от дефектен стар твърд диск. ( Такива дискове могат да бъдат много евтини за закупуване на интернет търгове, разпадането на местните радиоклип или магазини и семинари, участващи в ремонта и продажбата на компютри. Уебсайт). Въпреки това, дизайнът на анемометъра е ясен от снимките.
Такъв двигател е 12 намотки, разположени на статора и ротора, на който се намира постоянният магнит. За да контролирате такъв двигател, се използват специални контролери и драйвери. Но ако започнете да завъртите ротора, електрическият ток ще започне по бобините. Освен това честотата на този ток естествено ще бъде пряко свързана с въртящата се скорост на ротора. И тя от своя страна зависи от скоростта на вятъра. Това са тези факти, които ще използваме при изграждането на домашен анемометър.
Основната трудност в строителството е да се направи изключително балансиран ротор на анемометъра. Самият двигател е монтиран на масивна база и към ротора му е прикрепен диск от дебел пластмаса. От пластмасови яйца, изрязахме 3 напълно идентични полусфера. С помощта на стоманени пръти или шипове, ние коригираме полусфера на диска, като внимателно го поставяме на 120 градуса. В стаята се извършва внимателно балансиране, където няма вятърно движение с хоризонталното положение на анемометъра. Подходящото тегло се извършва с помощта на крака. Роторът трябва да спре във всяка позиция, а не в същото.
Тъй като използваме напълно случайни електрически мотор и домашно вятърни мелници, ние абсолютно не знаем как ще си взаимодействат с вятъра. Ще трябва сами да калибрираме нашия анемометър. И за това трябва да направим най-простия честотен метър. Тя ще конвертира честотата на входа му към напрежение или ток. Схеми Такива честотни измервателни уреди могат да бъдат намерени в списания за радио аматьори. Най-простият такъв преобразувател е обичайният интегратор (LF филтър), състоящ се от диод и кондензатор. На изхода използваме стрелец Milliammeter. (Приблизителни схеми на прост честотен метър, вижте оригиналната статия).
Ако използвате всеки усилвател в схемата на честотната метър и го подхранвате от батерията, трябва да разберете, че намаляването на напрежението може да повлияе на показанията на инструмента.
Калибриране на домашно анемометър е най-добре с помощта на кола. Вярно е, че някаква мачта ще се изисква, че анемометърът не попада в възмутена въздушна зона, създадена от колата. В противен случай свидетелството му ще бъде много изкривено. Да, а самият автомобил се проверява с GPS навигатор, показващ истинската скорост на колата.
За калибриране е избран безветрен ден. След това калибрирането може да бъде направено бързо. Ако някой вятър духа, ще трябва да отидете там за доста време и обратно на пътя, така че скоростта на вятъра за пръв път се добавя при скоростта на движение и след това се приспада. И трябва да изчислите всички средни стойности. Да, и вятърът не трябва да се променя. Тя е трудна и енергично. Ето защо е по-добре да чакате спокойствието и когато се движите по прав път бързо калибрирайте анемометъра. Обърнете внимание, че скоростомерът ще ни покаже km / h, а скоростта на вятъра се интересува от нас в m / s. И съотношението между тях е 3.6. Тези. Отчитането на скоростомер трябва да бъде разделено на 3.6. Ако колата се движи със скорост от 40 км / ч, тогава скоростта на вятъра, която удари анемометър, е 11.12 m / s. Когато калибрирате, е удобно да използвате гласов рекордер. Просто въвеждате показанията на скоростомера и устройството, и у дома, в спокойна атмосфера можете да направите нов мащаб за вашия анемометър.
Сега, с анемометър, ще можем да събираме много надеждна информация за вятърната атмосфера в зоната на вятърната мелница. И това ще ни позволи да направим правилния избор и по отношение на дизайна и видната мелница, както и за енергията на генератора.
(Преразказвате Константин Тимошенко).
