अल्ट्रासोनिक एनेमोमिटर

मौसम स्टेशनहरू विभिन्न वातावरणीय सेन्सरहरू प्रयोग गर्नको लागि एक लोकप्रिय परियोजना हो, र एक साधारण कप एनिमोमिटर र मौसम वेन सामान्यतया हावाको गति र दिशा निर्धारण गर्न छनौट गरिन्छ।Jianjia Ma's QingStation को लागि, उनले एक फरक प्रकारको हावा सेन्सर निर्माण गर्ने निर्णय गरे: एक अल्ट्रासोनिक एनिमोमिटर।
अल्ट्रासोनिक एनिमोमिटरहरूमा कुनै चल्ने भागहरू छैनन्, तर ट्रेड-अफ इलेक्ट्रोनिक जटिलतामा महत्त्वपूर्ण वृद्धि हो।तिनीहरूले ज्ञात दूरीमा रिसीभरलाई प्रतिबिम्बित गर्न अल्ट्रासोनिक ध्वनि पल्सको लागि लिने समय नाप्ने गरी काम गर्छन्।हावाको दिशा दुई जोडी अल्ट्रासोनिक सेन्सरहरूबाट एकअर्कालाई लम्बवत गति पढेर र सरल त्रिकोणमिति प्रयोग गरेर गणना गर्न सकिन्छ।अल्ट्रासोनिक एनिमोमिटरको उचित सञ्चालनको लागि प्राप्त अन्तमा एनालग एम्पलीफायरको सावधानीपूर्वक डिजाइन र माध्यमिक प्रतिध्वनि, बहुपथ प्रसार, र वातावरणबाट हुने सबै आवाजबाट सही संकेत निकाल्नको लागि व्यापक सिग्नल प्रशोधन आवश्यक पर्दछ।डिजाइन र प्रयोगात्मक प्रक्रियाहरू राम्रोसँग दस्तावेज गरिएका छन्।[जियानजिया] परीक्षण र क्यालिब्रेसनको लागि पवन सुरुङ प्रयोग गर्न असमर्थ भएकोले, उनले अस्थायी रूपमा आफ्नो कारको छतमा एनिमोमिटर स्थापना गरे र छोडे।नतिजाको मान कारको GPS गतिसँग समानुपातिक छ, तर अलि बढी छ।यो गणना त्रुटिहरू वा बाह्य कारकहरू जस्तै हावा वा वायुप्रवाह अवरोध परीक्षण सवारी वा अन्य सडक यातायातको कारणले हुन सक्छ।
अन्य सेन्सरहरूमा अप्टिकल रेन सेन्सर, लाइट सेन्सर, लाइट सेन्सर र BME280 हावाको चाप, आर्द्रता र तापक्रम मापन गर्न समावेश छन्।जियान्जियाले एक स्वायत्त डुङ्गामा QingStation प्रयोग गर्ने योजना बनाएका छन्, त्यसैले उनले परिवेश ध्वनिको लागि IMU, कम्पास, GPS र माइक्रोफोन पनि थपे।
सेन्सर, इलेक्ट्रोनिक्स, र प्रोटोटाइप टेक्नोलोजीमा प्रगतिको लागि धन्यवाद, व्यक्तिगत मौसम स्टेशन निर्माण गर्न पहिले भन्दा सजिलो छ।कम लागत नेटवर्क मोड्युलहरूको उपलब्धताले हामीलाई यी IoT यन्त्रहरूले तिनीहरूको जानकारी सार्वजनिक डाटाबेसमा पठाउन सक्छ, स्थानीय समुदायहरूलाई तिनीहरूको वरपरको मौसमसम्बन्धी सान्दर्भिक डेटा उपलब्ध गराउँछ भनी सुनिश्चित गर्न अनुमति दिन्छ।
Manolis Nikiforakis एक मौसम पिरामिड निर्माण गर्न कोशिस गर्दैछ, एक पूर्ण-ठोस-राज्य, मर्मत-मुक्त, ऊर्जा- र संचार-स्वायत्त मौसम मापन यन्त्र ठूलो मात्रामा तैनातीका लागि डिजाइन गरिएको।सामान्यतया, मौसम स्टेशनहरू तापमान, दबाब, आर्द्रता, हावाको गति र वर्षा मापन गर्ने सेन्सरहरूले सुसज्जित हुन्छन्।यी मापदण्डहरू मध्ये धेरै जसो ठोस-स्टेट सेन्सरहरू प्रयोग गरेर मापन गर्न सकिन्छ, हावाको गति, दिशा, र वर्षा निर्धारण गर्न सामान्यतया इलेक्ट्रोमेकानिकल उपकरणको केही रूप चाहिन्छ।
त्यस्ता सेन्सरहरूको डिजाइन जटिल र चुनौतीपूर्ण छ।ठूला परिनियोजनहरूको योजना बनाउँदा, तपाईंले तिनीहरू लागत-प्रभावी, स्थापना गर्न सजिलो, र बारम्बार मर्मतसम्भारको आवश्यकता पर्दैन भनेर सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ।यी सबै समस्याहरू हटाउन थप भरपर्दो र कम खर्चिलो मौसम स्टेशनहरूको निर्माण गर्न सकिन्छ, जुन पछि दुर्गम क्षेत्रहरूमा ठूलो संख्यामा स्थापना गर्न सकिन्छ।
यी समस्याहरू कसरी समाधान गर्ने भन्ने बारे मानोलिससँग केही विचारहरू छन्।उसले एक्सेलेरोमिटर, जाइरोस्कोप र कम्पासबाट इनरशियल सेन्सर युनिट (IMU) (सायद MPU-9150) मा हावाको गति र दिशा खिच्ने योजना बनाएको छ।योजना IMU सेन्सरको गतिलाई ट्र्याक गर्ने हो किनकि यो पेन्डुलम जस्तै केबलमा स्वतन्त्र रूपमा घुम्छ।उनले रुमालमा केही गणना गरेका छन् र प्रोटोटाइप परीक्षण गर्दा उनीहरूले आवश्यक नतिजा दिनेछन् भन्ने विश्वस्त देखिन्छन्।MPR121 वा ESP32 मा बिल्ट-इन टच प्रकार्य जस्ता समर्पित सेन्सर प्रयोग गरी क्यापेसिटिव सेन्सरहरू प्रयोग गरेर वर्षा सेन्सिङ गरिनेछ।इलेक्ट्रोड ट्र्याकहरूको डिजाइन र स्थान वर्षाका थोपाहरू पत्ता लगाएर सही वर्षा मापनको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण छ।सेन्सर माउन्ट गरिएको आवासको आकार, आकार र तौल वितरण पनि महत्त्वपूर्ण छ किनकि यसले उपकरणको दायरा, रिजोल्युसन र शुद्धतालाई असर गर्छ।Manolis धेरै डिजाइन विचारहरूमा काम गर्दैछ जुन उनले निर्णय गर्नु अघि प्रयास गर्ने योजना बनाएका छन् कि सम्पूर्ण मौसम स्टेशन घुम्ने आवास भित्र वा भित्र सेन्सरहरू मात्र हुनेछन्।
मौसम विज्ञानमा उनको रुचिको कारण, [कार्ल] ले मौसम स्टेशन बनाए। यी मध्ये सबैभन्दा नयाँ अल्ट्रासोनिक पवन सेन्सर हो, जसले हावाको गति निर्धारण गर्न अल्ट्रासोनिक पल्सको उडान समय प्रयोग गर्दछ।
कार्लाको सेन्सरले हावाको गति पत्ता लगाउन उत्तर, दक्षिण, पूर्व र पश्चिम उन्मुख चार अल्ट्रासोनिक ट्रान्सड्यूसरहरू प्रयोग गर्दछ।एक कोठामा सेन्सरहरू बीचको यात्रा गर्न अल्ट्रासोनिक पल्सको लागि लाग्ने समय मापन गरेर र फिल्ड मापन घटाएर, हामी प्रत्येक अक्षको लागि उडानको समय र त्यसैले हावाको गति प्राप्त गर्छौं।
यो ईन्जिनियरिङ् समाधानहरूको एक प्रभावशाली प्रदर्शन हो, एक आश्चर्यजनक विस्तृत डिजाइन रिपोर्टको साथ।