L-istazzjonijiet tat-temp huma proġett popolari għall-esperimentazzjoni ta 'sensors ambjentali varji, u anemometru ta' tazza sempliċi u vane tat-temp huma ġeneralment magħżula biex jiddeterminaw il-veloċità u d-direzzjoni tar-riħ.Għall-QingStation ta 'Jianjia Ma, iddeċieda li jibni tip differenti ta' sensur tar-riħ: anemometru ultrasoniku.
Anemometri ultrasoniċi m'għandhomx partijiet li jiċċaqilqu, iżda l-kompromess huwa żieda sinifikanti fil-kumplessità elettronika.Jaħdmu billi jkejlu l-ħin li jieħu biex polz tal-ħoss ultrasoniku jirrifletti lil riċevitur f'distanza magħrufa.Id-direzzjoni tar-riħ tista 'tiġi kkalkulata billi jittieħed qari tal-veloċità minn żewġ pari ta' sensuri ultrasoniċi perpendikolari għal xulxin u billi tuża trigonometrija sempliċi.It-tħaddim tajjeb ta 'anemometru ultrasoniku jeħtieġ disinn bir-reqqa tal-amplifikatur analogu fit-tarf li jirċievi u ipproċessar estensiv tas-sinjal biex jiġi estratt is-sinjal korrett minn eki sekondarji, propagazzjoni multipath, u l-istorbju kollu ikkawżat mill-ambjent.Id-disinn u l-proċeduri sperimentali huma dokumentati tajjeb.Peress li [Jianjia] ma setax juża l-mina tar-riħ għall-ittestjar u l-kalibrazzjoni, huwa installa temporanjament l-anemometru fuq il-bejt tal-karozza tiegħu u telaq.Il-valur li jirriżulta huwa proporzjonali għall-veloċità tal-GPS tal-karozza, iżda kemmxejn ogħla.Dan jista' jkun minħabba żbalji ta' kalkolu jew fatturi esterni bħal disturbi tar-riħ jew tal-fluss tal-arja mill-vettura tat-test jew traffiku ieħor tat-triq.
Sensuri oħra jinkludu sensors ottiċi tax-xita, sensuri tad-dawl, sensuri tad-dawl u BME280 għall-kejl tal-pressjoni tal-arja, umdità u temperatura.Jianjia qed jippjana li juża l-QingStation fuq dgħajsa awtonoma, għalhekk żied ukoll IMU, boxxla, GPS, u mikrofonu għall-ħoss ambjentali.
Grazzi għall-avvanzi fis-sensuri, l-elettronika, u t-teknoloġija tal-prototipi, il-bini ta 'stazzjon tat-temp personali huwa aktar faċli minn qatt qabel.Id-disponibbiltà ta 'moduli tan-netwerk bi prezz baxx tippermettilna niżguraw li dawn l-apparati IoT jistgħu jittrasmettu l-informazzjoni tagħhom lil databases pubbliċi, u jipprovdu lill-komunitajiet lokali b'dejta rilevanti dwar it-temp fl-inħawi tagħhom.
Manolis Nikiforakis qed jipprova jibni Piramida tat-Temp, mezz ta' kejl tat-temp ta' stat solidu kollu, mingħajr manutenzjoni, awtonomu għall-enerġija u l-komunikazzjonijiet iddisinjat għal skjerament fuq skala kbira.Tipikament, l-istazzjonijiet tat-temp huma mgħammra b'sensors li jkejlu t-temperatura, il-pressjoni, l-umdità, il-veloċità tar-riħ u l-preċipitazzjoni.Filwaqt li ħafna minn dawn il-parametri jistgħu jitkejlu bl-użu ta 'sensors ta' stat solidu, id-determinazzjoni tal-veloċità tar-riħ, id-direzzjoni u l-preċipitazzjoni tipikament teħtieġ xi forma ta 'apparat elettromekkaniku.
Id-disinn ta 'sensors bħal dawn huwa kumpless u ta' sfida.Meta tippjana skjeramenti kbar, trid ukoll tiżgura li huma kost-effettivi, faċli biex jiġu installati, u ma jeħtiġux manutenzjoni frekwenti.L-eliminazzjoni ta' dawn il-problemi kollha tista' twassal għall-bini ta' stazzjonijiet tat-temp aktar affidabbli u inqas għaljin, li mbagħad jistgħu jiġu installati f'numru kbir f'żoni remoti.
Manolis għandu xi ideat dwar kif isolvu dawn il-problemi.Huwa jippjana li jaqbad il-veloċità u d-direzzjoni tar-riħ mill-aċċellerometru, il-ġiroskopju u l-boxxla f'unità tas-sensorju inerzjali (IMU) (probabbilment MPU-9150).Il-pjan huwa li jintraċċa l-moviment tas-sensor IMU hekk kif jitbandal liberament fuq kejbil, bħal pendlu.Huwa għamel xi kalkoli fuq srievet u jidher kunfidenti li se jagħtu r-riżultati li għandu bżonn meta jittestja l-prototip.Sensing tax-xita se jsir bl-użu ta 'sensors abilità bl-użu ta' sensur iddedikat bħall-MPR121 jew il-funzjoni tat-touch integrata fl-ESP32.Id-disinn u l-post tal-binarji tal-elettrodu huma importanti ħafna għall-kejl korrett tal-preċipitazzjoni billi jinstabu qtar tax-xita.Id-daqs, il-forma u d-distribuzzjoni tal-piż tal-housing li fih is-sensor huwa mmuntat huma wkoll kritiċi peress li jaffettwaw il-firxa, ir-riżoluzzjoni u l-eżattezza tal-istrument.Manolis qed jaħdem fuq diversi ideat ta’ disinn li qed jippjana li jipprova qabel jiddeċiedi jekk l-istazzjon tat-temp kollu hux se jkun ġewwa l-housing li jdur jew biss is-sensors ġewwa.
Minħabba l-interess tiegħu fil-meteoroloġija, [Karl] bena stazzjon tat-temp. L-aktar ġdid minn dawn huwa s-sensor tar-riħ ultrasoniku, li juża l-ħin tat-titjir tal-impulsi ultrasoniċi biex jiddetermina l-veloċità tar-riħ.
Is-sensor ta 'Carla juża erba' transducers ultrasoniċi, orjentati lejn it-tramuntana, nofsinhar, lvant u punent, biex jiskopru l-veloċità tar-riħ.Billi nkejlu l-ħin li jieħu biex polz ultrasoniku jivvjaġġa bejn is-sensuri f'kamra u nnaqqsu l-kejl tal-kamp, niksbu l-ħin tat-titjira għal kull assi u għalhekk il-veloċità tar-riħ.
Din hija turija impressjonanti ta 'soluzzjonijiet ta' inġinerija, akkumpanjata minn rapport tad-disinn iddettaljat mill-isbaħ.
Ħin tal-post: Apr-19-2024