Estazio meteorologikoak hainbat ingurumen-sentsoreekin esperimentatzeko proiektu ezagunak dira, eta edalontzi-anemometro soil bat eta giro-beneta aukeratzen dira normalean haizearen abiadura eta norabidea zehazteko.Jianjia Ma-ren QingStation-erako, beste haize-sentsore mota bat eraikitzea erabaki zuen: ultrasoinu-anemometro bat.
Ultrasoinu anemometroek ez dute atal mugikorrik, baina merkataritza konplexutasun elektronikoaren hazkunde nabarmena da.Ultrasoinu-pultsu batek distantzia jakin batean hargailu batera islatzeko behar duen denbora neurtzen dute.Haizearen norabidea kalkula daiteke ultrasoinu-sentsore bi bikoteren abiaduraren irakurketak bata bestearen perpendikularki hartuta eta trigonometria sinplea erabiliz.Ultrasoinu-anemometro baten funtzionamendu egokiak anplifikadore analogikoaren diseinu zaindua eta seinaleen prozesamendu zabala behar ditu bigarren mailako oihartzunetatik, bide anitzeko hedapenetatik eta inguruneak eragindako zarata guztietatik seinale zuzena ateratzeko.Diseinua eta prozedura esperimentalak ondo dokumentatuta daude.[Jianjiak] ezin izan zuenez haize-tunela probak egiteko eta kalibratzeko erabili, aldi baterako anemometroa jarri zuen bere autoaren teilatuan eta alde egin zuen.Lortutako balioa autoaren GPS abiaduraren proportzionala da, baina zertxobait handiagoa.Hau kalkulu-akatsen edo kanpoko faktoreen ondoriozkoa izan daiteke, hala nola probako ibilgailuaren haizearen edo aire-fluxuaren asalduraren ondorioz edo errepideko beste zirkulazioaren ondorioz.
Beste sentsore batzuk euri-sentsore optikoak, argi-sentsoreak, argi-sentsoreak eta airearen presioa, hezetasuna eta tenperatura neurtzeko BME280 dira.Jianjiak QingStation txalupa autonomo batean erabiltzeko asmoa du, beraz, IMU, iparrorratza, GPS eta mikrofonoa ere gehitu ditu giro soinurako.
Sentsoreen, elektronikaren eta prototipoen teknologiaren aurrerapenei esker, estazio meteorologiko pertsonal bat eraikitzea inoiz baino errazagoa da.Kostu baxuko sareko moduluen erabilgarritasunak IoT gailu hauek beren informazioa datu-base publikoetara helarazi dezaketela ziurtatzeko aukera ematen digu, tokiko komunitateei beren inguruneko eguraldi datu garrantzitsuak eskainiz.
Manolis Nikiforakis Eguraldi Piramide bat eraikitzen saiatzen ari da, egoera solidoa, mantentzerik gabekoa, energia eta komunikazioak autonomoa den eguraldia neurtzeko gailu bat, eskala handiko hedapenerako diseinatua.Normalean, estazio meteorologikoak tenperatura, presioa, hezetasuna, haizearen abiadura eta prezipitazioak neurtzen dituzten sentsoreez hornituta daude.Parametro horietako gehienak egoera solidoko sentsoreen bidez neur daitezkeen arren, haizearen abiadura, norabidea eta prezipitazioa zehazteak normalean gailu elektromekanikoren bat behar du.
Horrelako sentsoreen diseinua konplexua eta erronka da.Inplementazio handiak planifikatzean, kostu-eraginkorra, instalatzen erraza eta maiz mantentze-lanak behar ez direla ere ziurtatu behar duzu.Arazo horiek guztiak ezabatzeak estazio meteorologiko fidagarriagoak eta merkeagoak eraikitzea ekar lezake, gero urruneko eremuetan kopuru handi batean instalatu ahal izateko.
Manolisek arazo hauek konpontzeko ideia batzuk ditu.Azelerometrotik, giroskopiotik eta iparrorratzatik haizearen abiadura eta norabidea atzemateko asmoa du sentsore inertzial-unitate batean (IMU) (ziurrenik MPU-9150 bat).Plana da IMU sentsorearen mugimendua jarraitzea kable batean libreki kulunkatzen den heinean, pendulu baten antzera.Ezpainzapi batean kalkulu batzuk egin ditu eta ziur dirudi prototipoa probatzerakoan behar dituen emaitzak emango dituztela.Euria detektatzeko sentsore kapazitiboen bidez egingo da, MPR121 bezalako sentsore dedikatu bat erabiliz edo ESP32-n ukipen-funtzioa integratua.Elektrodoen pisten diseinua eta kokapena oso garrantzitsuak dira prezipitazioak zuzen neurtzeko, euri tantak detektatuz.Sentsorea muntatzen den karkasaren tamaina, forma eta pisuaren banaketa ere funtsezkoak dira, tresnaren barrutian, bereizmenean eta zehaztasunean eragiten baitute.Manolis hainbat diseinu-ideia lantzen ari da, estazio meteorologiko osoa etxebizitza birakariaren barruan edo barruko sentsoreen barruan egongo den erabaki aurretik probatzeko asmoa duena.
Meteorologian zuen interesa zela eta, [Karl] estazio meteorologiko bat eraiki zuen. Horietatik berriena haize-sentsore ultrasonikoa da, ultrasoinu-pultsuen hegaldi-denbora erabiltzen duena haizearen abiadura zehazteko.
Carlaren sentsoreak lau transduktore ultrasoinu erabiltzen ditu, ipar, hego, ekialde eta mendebaldera orientatuta, haizearen abiadura detektatzeko.Ultrasoinu-pultsu batek gela bateko sentsoreen artean bidaiatzeko behar duen denbora neurtuz eta eremu-neurketak kenduz, ardatz bakoitzaren hegaldi-denbora eta, beraz, haizearen abiadura lortzen dugu.
Hau ingeniaritza soluzioen erakustaldi ikusgarria da, diseinu-txosten harrigarri zehatz batekin batera.
Argitalpenaren ordua: 2024-04-19