Хэт авианы анемометр

Цаг уурын станцууд нь хүрээлэн буй орчны янз бүрийн мэдрэгчтэй туршилт хийх алдартай төсөл бөгөөд салхины хурд, чиглэлийг тодорхойлохын тулд энгийн аяга анемометр, цаг агаарын флюгерийг ихэвчлэн сонгодог.Jianjia Ma-ийн QingStation-ийн хувьд тэрээр өөр төрлийн салхи мэдрэгчийг бүтээхээр шийдсэн: хэт авианы анемометр.
Хэт авианы анемометр нь хөдөлгөөнт хэсгүүдгүй боловч солилцоо нь электроникийн нарийн төвөгтэй байдлыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг.Тэд хэт авианы импульс нь мэдэгдэж буй зайд хүлээн авагч руу тусгахад шаардагдах хугацааг хэмжих замаар ажилладаг.Салхины чиглэлийг бие биедээ перпендикуляр хоёр хос хэт авианы мэдрэгчээс хурдны заалтыг авч энгийн тригонометр ашиглан тооцоолж болно.Хэт авианы анемометрийг зөв ажиллуулахын тулд хүлээн авагч талын аналог өсгөгчийг сайтар зохион бүтээх, хоёрдогч цуурай, олон замт тархалт, хүрээлэн буй орчноос үүдэлтэй бүх чимээ шуугианаас зөв дохиог гаргаж авахын тулд өргөн хүрээтэй дохио боловсруулах шаардлагатай.Дизайн болон туршилтын процедурыг сайтар баримтжуулсан болно.[Жяньжя] салхин хонгилыг туршилт, тохируулгад ашиглах боломжгүй байсан тул машиныхаа дээвэр дээр анемометрийг түр суулгаад гарч одов.Үүссэн утга нь машины GPS хурдтай пропорциональ боловч арай өндөр байна.Энэ нь тооцооллын алдаа эсвэл туршилтын машинаас салхи, агаарын урсгалын саатал, бусад замын хөдөлгөөн зэрэг гадны хүчин зүйлсээс шалтгаалж болно.
Бусад мэдрэгчүүдэд борооны оптик мэдрэгч, гэрлийн мэдрэгч, гэрлийн мэдрэгч, агаарын даралт, чийгшил, температурыг хэмжих BME280 орно.Jianjia QingStation-ыг бие даасан завин дээр ашиглахаар төлөвлөж байгаа тул хүрээлэн буй орчны дуу чимээнд зориулж IMU, луужин, GPS, микрофон нэмсэн.
Мэдрэгч, электроник, прототип хийх технологийн дэвшлийн ачаар хувийн цаг уурын станц барих нь урьд өмнө байгаагүй хялбар болсон.Хямд өртөгтэй сүлжээний модулиуд байгаа нь эдгээр IoT төхөөрөмжүүд нь мэдээллээ олон нийтийн мэдээллийн санд дамжуулж, орон нутгийн иргэдийг хүрээлэн буй орчны цаг агаарын холбогдох мэдээллээр хангах боломжийг бидэнд олгодог.
Манолис Никифоракис цаг агаарын пирамид бүтээхээр оролдож байгаа бөгөөд энэ нь бүхэлдээ хатуу төлөвт, засвар үйлчилгээ шаарддаггүй, эрчим хүч, харилцаа холбоог ашигладаг бие даасан цаг агаарын хэмжилтийн төхөөрөмжийг өргөн цар хүрээтэй байрлуулахад зориулагдсан юм.Ихэвчлэн цаг уурын станцууд температур, даралт, чийгшил, салхины хурд, хур тунадас зэргийг хэмждэг мэдрэгчээр тоноглогдсон байдаг.Эдгээр параметрүүдийн ихэнхийг хатуу төлөвт мэдрэгч ашиглан хэмжиж болох боловч салхины хурд, чиглэл, хур тунадасны хэмжээг тодорхойлоход ихэвчлэн цахилгаан механик төхөөрөмж шаардлагатай байдаг.
Ийм мэдрэгчийн загвар нь нарийн төвөгтэй бөгөөд хэцүү байдаг.Томоохон байршуулалтыг төлөвлөхдөө зардал багатай, суулгахад хялбар, байнгын засвар үйлчилгээ шаарддаггүй эсэхийг шалгах хэрэгтэй.Эдгээр бүх бэрхшээлийг арилгаснаар илүү найдвартай, хямд цаг уурын станцуудыг барьж, улмаар алслагдсан бүс нутагт олноор нь суурилуулах боломжтой болно.
Манолис эдгээр асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэх талаар зарим санааг олж авсан.Тэрээр хурдатгал хэмжигч, гироскоп, луужингаас салхины хурд, чиглэлийг инерцийн мэдрэгч төхөөрөмж (IMU)-д (магадгүй MPU-9150) авахаар төлөвлөж байна.Төлөвлөгөө нь IMU мэдрэгч нь дүүжин шиг кабель дээр чөлөөтэй эргэлдэж байгаа хөдөлгөөнийг хянах явдал юм.Тэрээр салфетка дээр хэд хэдэн тооцоо хийсэн бөгөөд энэ нь загвараа туршихад шаардлагатай үр дүнг өгнө гэдэгт итгэлтэй байгаа бололтой.Хур тунадасны мэдрэгчийг MPR121 гэх мэт тусгай мэдрэгч эсвэл ESP32-д суурилуулсан мэдрэгчтэй функц ашиглан багтаамжтай мэдрэгч ашиглан хийнэ.Борооны дуслыг илрүүлэх замаар хур тунадасны хэмжээг зөв хэмжихэд электродын замуудын дизайн, байршил маш чухал юм.Мэдрэгчийг суурилуулсан орон сууцны хэмжээ, хэлбэр, жингийн хуваарилалт нь төхөөрөмжийн хүрээ, нарийвчлал, нарийвчлалд нөлөөлдөг тул маш чухал юм.Манолис цаг уурын станц бүхэлдээ эргэдэг орон сууцны дотор байх уу эсвэл зөвхөн мэдрэгчтэй байх уу гэдгийг шийдэхээсээ өмнө туршиж үзэхээр төлөвлөж буй хэд хэдэн дизайны санаанууд дээр ажиллаж байна.
[Карл] цаг уурыг сонирхож байсан тул цаг уурын станц барьсан. Эдгээрээс хамгийн сүүлийнх нь хэт авианы салхи мэдрэгч бөгөөд салхины хурдыг тодорхойлохын тулд хэт авианы импульсийн нислэгийн хугацааг ашигладаг.
Карлагийн мэдрэгч нь салхины хурдыг илрүүлэхийн тулд хойд, өмнөд, зүүн, баруун гэсэн дөрвөн хэт авианы хувиргагчийг ашигладаг.Өрөөн доторх мэдрэгчүүдийн хооронд хэт авианы импульс дамжих хугацааг хэмжиж, талбайн хэмжилтийг хассанаар бид тэнхлэг тус бүрийн нислэгийн цаг, улмаар салхины хурдыг олж авдаг.
Энэ бол гайхалтай нарийвчилсан дизайны тайлангийн хамт инженерийн шийдлүүдийн гайхалтай үзүүлбэр юм.