Киевский клуб любителей астрономии "Астрополис"

astromagazin.net
* *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
17 Декабря 2017, 04:33:19


Автор Тема: Анемометр  (Прочитано 389 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

MAKsutik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 4707
  • Благодарностей: 249
  • Ищи на третьей планете.
    • Project EQDrive
Анемометр
« : 03 Мая 2015, 11:11:18 »
. - .

Как говорится мечта детства  ;D Честно не знаю зачем он мне нужен но хочется.
В качестве датчика применил немного подгоревший фирменный энкодер 1024тиков на оборт (выгорел канал Z(ноль)).
По быстрому накидал скетч.
Счет тиков ведется в течении 1сек потом пауза 1сек во время нее выводим в ком порт результат счетчика.

#include <TimerOne.h>

#define pinA  2 // encoder pin on interrupt 0 (pin 2)
#define pinB  3 // encoder pin on interrupt 1 (pin 3)
#define pinLed  13 // светодиод на плате
volatile int state = HIGH;

double pulse = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
 
  pinMode(pinA, INPUT);
  digitalWrite(pinA, HIGH);
  //pinMode(pinB, INPUT);
  //digitalWrite(pinB, HIGH);
  pinMode(pinLed, OUTPUT);
 
  Timer1.initialize(); // 1 секунда по умолчанию
  Timer1.attachInterrupt(Timer1_action);

}

void loop() {
  digitalWrite(pinLed, state);
}

void Timer1_action() {
  state = !state;
  if( state == LOW){
    detachInterrupt(0);
    Serial.println(pulse / 1024.0);
    pulse = 0;
    return;
  }
  attachInterrupt(0, Counter, RISING); // encoder pin on interrupt 0 (pin 2)
}

void Counter() {
  pulse += 1.0;
}
« Последнее редактирование: 03 Мая 2015, 22:19:31 от MAKsutik »
Записан



MAKsutik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 4707
  • Благодарностей: 249
  • Ищи на третьей планете.
    • Project EQDrive
Re: Анемометр
« Ответ #1 : 03 Мая 2015, 11:16:17 »
. - .

Теперь возник вопрос калибровки  ???
Можно просто сесть в машину, велосипед в безветренную погоду ну как бы не кошерно  :hz:

Зная радиус крыльчатки анемометра как думаете можно хоть приблизительно сделать расчет? Или все таки велосипед вам в ноги  ;D (с спидометром)
Понимаю что многие факторы будут влиять, трение в подшипниках, еще что то  ;D

То есть об/сек х длина окр. м = скорость м/с
« Последнее редактирование: 03 Мая 2015, 12:54:16 от MAKsutik »
Записан



Astrotur

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 125
  • Благодарностей: 111
Re: Анемометр
« Ответ #2 : 03 Мая 2015, 14:07:34 »
. - .

А как учесть  площадь поверхности чашки, которая будет создавать крутящий момент?
И при малой скорости ветра, зависимость не будет линейной.
Все равно будет интересно посчитать, а затем проверить.
Записан

MAKsutik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 4707
  • Благодарностей: 249
  • Ищи на третьей планете.
    • Project EQDrive
Re: Анемометр
« Ответ #3 : 03 Мая 2015, 14:18:35 »
. - .

А как учесть  площадь поверхности чашки, которая будет создавать крутящий момент?
И при малой скорости ветра, зависимость не будет линейной.
Все равно будет интересно посчитать, а затем проверить.
У меня у самого куча вопросов, каких то четких рекомендаций (ну кроме аэродинамической трубы  ;D) и формул не нашел.
Записан



MAKsutik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 4707
  • Благодарностей: 249
  • Ищи на третьей планете.
    • Project EQDrive
Re: Анемометр
« Ответ #4 : 03 Мая 2015, 14:41:48 »
. - .

Вот нарыл вроде интересное
Цитировать
  Если Вы собрались «обсчитывать» тахометрические данные с помощью компьютера или контроллера, то число импульсов можно перевести в скорость ветра  по следующей (упрощенной) формуле:

          V = n * Kv  +  Kt  ;

      V – скорость ветра (м/с),
      n - число оборотов в секунду (об./с),
      Kv – коэффициент связывающий обороты и количество прошедшего воздуха (м/об.),
      Kt – коэффициент учитывающий «страгивание» крыльчатки (м/с).

  Оба коэффициента определяются экспериментально, для каждого отдельного анемометра!

  Kv  показывает отставание окружной скорости лопасти от линейной скорости воздушного потока. В нашем случае этот коэффициент - 1,52  м/об.

  Kt определяет, с какой скорости ветра крыльчатка анемометра начинает вращаться. Для данного анемометра коэффициент равен скорости страгивания - 0,4 м/с.

  Ошибку измерения можно посчитать по эмпирической формуле:

          Vошибки = 0,06 * V + 0,3  (м/с).

  Отклонения равновероятны в сторону уменьшения и увеличения.
Записан



ds40a

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 1578
  • Благодарностей: 55
  • Дмитро Сорока. Слава Україні !
Re: Анемометр
« Ответ #5 : 03 Мая 2015, 15:53:34 »
. - .

То, что вы показали - линейная аппроксимация, но для вашего прибора линейная функция может не подойти. Проще, наверно, выбрать тихую погоду, "арендовать" автомобиль. Заполнить табличку скорость авто- угловая скорость прибора. Потом аппроксимировать полученную табличную функцию функцией - логарифмической/полиномом, хотите кусками кубического сплайна, можно и кусочно-линейной функцией и все, заносите функцию в код и считайте.
Записан

Буйный астроном

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 634
  • Благодарностей: 79
  • My observatory
Re: Анемометр
« Ответ #6 : 03 Мая 2015, 22:06:34 »
. - .

Вижу два варианта калибровки. Первый - дуть вентилятором (иной струей) и параллельно измеряем промышленным ручным анемометром. Так как почти уверен что такого нет  :gigi: - вариант второй. Садимся в машину, GPS в зубы и снимаем показания. Чем дольше катаемся, тем точнее калибровка.  ;D
Записан


MAKsutik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 4707
  • Благодарностей: 249
  • Ищи на третьей планете.
    • Project EQDrive
Re: Анемометр
« Ответ #7 : 03 Мая 2015, 22:19:13 »
. - .

Поэкспериментировав понял что схему можно еще упростить. Возвращаюсь к схеме скайметра, то есть для измерения скорости ветра нам не понадобится ардуино или другой контроллер.
Вместо датчика света ставим датчик оборотов, оптопара, холла (тут у каждого свое) я поставил готовый энкодер, на вход CTS сигнал Zero с энкодера.
Напомню схему.



Программу практически написал остались небольшие уточнения сделать.
Записан



Буйный астроном

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 634
  • Благодарностей: 79
  • My observatory
Re: Анемометр
« Ответ #8 : 03 Мая 2015, 22:25:25 »
. - .

Юрик, так голая скорость ветра не очень интересна. Хотябы еще пару, тройку параметров погоды видеть.  ;D
Записан

MAKsutik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 4707
  • Благодарностей: 249
  • Ищи на третьей планете.
    • Project EQDrive
Re: Анемометр
« Ответ #9 : 03 Мая 2015, 23:05:27 »
. - .

Юрик, так голая скорость ветра не очень интересна. Хотябы еще пару, тройку параметров погоды видеть.  ;D
Зато дешево, не нужно программировать, может мои опыты кого то с молодых заставят взять в руки паяльник а там и засосет  ;D (вспомнилось первый детекторный приемник на германиевом диоде  ;D, радио  "Промiнь" сколько радости было  :facepalm:)
А так да, собрать метеостанцию с веб интерфейсом но наработки по анемометру пригодятся ведь и туда)))
« Последнее редактирование: 03 Мая 2015, 23:11:07 от MAKsutik »
Записан