Anemomèt ultrasonik

Estasyon metewolojik yo se yon pwojè popilè pou fè eksperyans ak divès detèktè anviwònman, epi yo anjeneral chwazi yon anemomèt tas senp ak yon giwot pou detèmine vitès ak direksyon van an. Pou QingStation Jianjia Ma a, li te deside konstwi yon lòt kalite detèktè van: yon anemomèt ultrasonik.
Anemomèt ultrasonik yo pa gen okenn pati k ap deplase, men konpwomi an se yon ogmantasyon siyifikatif nan konpleksite elektwonik. Yo fonksyone lè yo mezire tan li pran pou yon pulsasyon son ultrasonik reflete sou yon reseptè nan yon distans li te ye. Yo ka kalkile direksyon van an lè yo pran lekti vitès nan de pè detèktè ultrasonik pèpandikilè youn ak lòt epi lè yo itilize trigonometri senp. Bon fonksyònman yon anemomèt ultrasonik mande pou yon konsepsyon atansyon anplifikatè analòg nan bout reseptè a ak yon pwosesis siyal an pwofondè pou ekstrè siyal ki kòrèk la nan eko segondè yo, pwopagasyon miltip-chemen, ak tout bri ki koze pa anviwònman an. Konsepsyon an ak pwosedi eksperimantal yo byen dokimante. Piske [Jianjia] pa t kapab itilize tinèl van an pou tès ak kalibrasyon, li te enstale anemomèt la tanporèman sou do kay machin li epi li te ale. Valè ki kapab lakòz la pwopòsyonèl ak vitès GPS machin nan, men yon ti kras pi wo. Sa ka akòz erè kalkil oswa faktè ekstèn tankou van oswa twoub koule lè ki soti nan machin tès la oswa lòt trafik wout.
Lòt detèktè yo enkli detèktè optik lapli, detèktè limyè, detèktè limyè ak BME280 pou mezire presyon lè, imidite ak tanperati. Jianjia gen plan pou itilize QingStation sou yon bato otonòm, kidonk li te ajoute tou yon IMU, yon konpa, yon GPS, ak yon mikwofòn pou son anbyen.
Gras a pwogrè nan detèktè, elektwonik, ak teknoloji prototipaj, bati yon estasyon metewolojik pèsonèl pi fasil pase tout tan. Disponibilite modil rezo ki pa koute chè pèmèt nou asire ke aparèy IoT sa yo ka transmèt enfòmasyon yo nan baz done piblik, bay kominote lokal yo done metewolojik ki enpòtan nan anviwònman yo.
Manolis Nikiforakis ap eseye konstwi yon Piramid Metewolojik, yon aparèy mezi metewolojik ki fonksyone nèt a solid, san antretyen, ki pa bezwen enèji ni kominikasyon, ki fèt pou deplwaman sou gwo echèl. Tipikman, estasyon metewolojik yo ekipe ak detèktè ki mezire tanperati, presyon, imidite, vitès van ak presipitasyon. Pandan ke pifò nan paramèt sa yo ka mezire lè l sèvi avèk detèktè a solid, detèmine vitès van, direksyon ak presipitasyon tipikman mande yon kalite aparèy elektwomekanik.
Konsepsyon detèktè sa yo konplèks e difisil. Lè w ap planifye gwo deplwaman, ou bezwen asire w tou ke yo pa koute chè, fasil pou enstale, epi yo pa bezwen antretyen souvan. Elimine tout pwoblèm sa yo ta ka mennen nan konstriksyon estasyon metewolojik ki pi fyab e mwens chè, ki ta ka enstale an gwo kantite nan zòn ki lwen yo.
Manolis gen kèk lide sou kijan pou rezoud pwoblèm sa yo. Li gen plan pou l pran vitès ak direksyon van an nan akseleromèt la, jiroskop la ak konpa a nan yon inite detèktè inèsyèl (IMU) (pwobableman yon MPU-9150). Plan an se pou swiv mouvman detèktè IMU a pandan l ap balanse lib sou yon kab, tankou yon pandil. Li te fè kèk kalkil sou yon sèvyèt epi li sanble gen konfyans ke yo pral ba li rezilta li bezwen yo lè l ap teste pwototip la. Deteksyon lapli a pral fèt lè l sèvi avèk detèktè kapasitif ki itilize yon detèktè dedye tankou MPR121 la oswa fonksyon tactile entegre nan ESP32 la. Konsepsyon ak plasman tras elektwòd yo trè enpòtan pou mezi presipitasyon ki kòrèk lè yo detekte gout lapli. Gwosè, fòm ak distribisyon pwa lojman kote detèktè a monte a enpòtan tou paske yo afekte distans, rezolisyon ak presizyon enstriman an. Manolis ap travay sou plizyè lide konsepsyon ke li gen plan pou l eseye anvan li deside si tout estasyon metewolojik la pral andedan lojman wotasyon an oswa jis detèktè yo andedan.
Akòz enterè li nan metewoloji, [Karl] te konstwi yon estasyon metewolojik. Dènye nan yo se detèktè van ultrasonik la, ki itilize tan vòl pulsasyon ultrasonik yo pou detèmine vitès van an.
Capteur Carla a itilize kat transducteur ultrasons, oryante nò, sid, lès ak lwès, pou detekte vitès van an. Lè nou mezire tan li pran pou yon pulsasyon ultrasons vwayaje ant capteur yo nan yon chanm epi nou soustrè mezi chan mayetik yo, nou jwenn tan vòl pou chak aks e pakonsekan vitès van an.
Sa a se yon demonstrasyon enpresyonan sou solisyon enjenyè, akonpaye pa yon rapò konsepsyon ki gen anpil detay.