Hallo! Ich möchte mir eine kleine Wetterstation bauen und dabei auch eine Windrichtungsanzeige realisieren. Nun bin ich am tüfteln, wie ich einen Messwert daraus bekomme... Ich hab mir schon überlegt, ob ich nicht ein "Slotrad" aus einer alten Kugelmaus hernehme und die Lichtschranke an den INT0 Eingang meines µC hänge und so die Ipmpulse Zählen kann, nur wie krieg ich die Drehrichtung raus0? 2 Lichtschranken? oder sind in den Mauslichtschranken 2 Sensoren drin (hab noch nicht so genau geschaut)? Außerdem hab ich schon über solche 360° Potis nachgedacht, nur haben die wahrscheinlich ziel Drehwiderstand und so muss der Wind schon ziemlich stark drücken um das Teil zu bewegen... Vielleicht könt ihr mir ja Ansatzpunkte geben. Vielen Dank schon mal im Voraus Markus
Hallo lucky79, ich habe mal einen Windrichtungsmesser der Mittelklasse zerlegt, dort war das auch mit einem 360° Poti realisiert. Hat brauchbar funktioniert, hatte nur einen Totwinkel zwischen 300 und 360°. Der zugehörige Windgeschwindigkeitsmesser mit einem Magnet und Reedkontakt... Letzteres hat dann nach ca. 1,5 Jahr den Geist aufgegeben. Bruch des Reedkontaktes. Hab dann ewig rumgebastelt und dann doch mir einen Ultrasonic Anemometer mit Heizung gekauft. Das Teil läuft seit nunmehr über 5 Jahre zuverlässig und wartungsfrei. Nimmt Windrichtung und Windgeschwindigkeit gleichzeitig auf, hat eine digitale schnittstelle und keine bewegliche Teile... Siehe dazu auch: http://www.thiesclima.com/usanemo.htm Sowas selbst zu bauen wäre doch eine Herausforderung! :) Gruß Micha,
Die Idee mit dem Mausdrehding kann man ziemlich einfach realisieren. Das erzeugte Signal müsste dem Gray-Code, wie es auch von Drehencodern erzeugt wird, sehr stark ähneln. Zu dessen Auswertung gibt es in der Codesammlung eine Routine von Peter Dannegger. Problematisch ist es nur die absolute Position zu bestimmen, falls der Controller mal ausgefallen sein sollte. Die Poti-Version ist IMHO aber die gebräuchlichste.
Bei Elektor gabs auch mal ein Projekt mit einem Windmesser, der Gleichzeitig Windrichtung- und Geschwindigkeit messen konnte...
Hallo theoretisch müsste es auch mit 2 reflexlichtschranken gehen. Einfach zwei scheiben mit versetzten Schwarzen Streinfen also so: ###### ####### ######## ## ######## ######## Wenn jetzt die Obere Lichtschranke das Rad verlässt ohne, dass die untere berreits aus ist, dreht sich das ganze nach rechts. Sonst nach links. Das einzige Problem ist, dass sobald der Strom weg, oder eine Markierung verloren gegangen ist, das ganze nicht mehr stimmt.
In der Maus befindet sich 1 IR Sendediode und 2 IR Empängertransistoren (in einem Gehäuse mit 3 Anschlüssen). Das funktioniert wie ein Drehencoder. Allerdings brauchst du das garnicht denn damit misst du ja nur die Windgeschwindigkeit, egal wie rum sich dein Windrad dreht. 2 Tischtennisbälle halbiert und über kreuz an ein Gestänge montiert, das sieht wie ein Schaufelrad mit 4 "Eimern" aus und dreht sich immer in die gleiche Richtung egal woher der Wind kommt. Damit misst du die Windgeschwindigkeit. Gruß Hagen
@Hagen: Es geht aber um die Windrichtung... Richtig abgefahren wäre: An der Windfahne ein Zeiger, der sich die Achse mit der Fahne teilt. Dieser Zeiger schattet eine Lichtschranke ab. Wird jetzt ein Fotoelement beleuchtet, bewegt sich also die Fahne. Die Lichtschranke ist an einem Schrittmotor befestigt. Die Richtung der Fahne ist also anhand der Schittmotorpostion bestimmbar. Wenn man dem Motor noch eine Referenmarkierung in Form eines Kontaktes gibt, kann man zwischendurch auch mal die Steuerung "schlafen lassen". Ich bin immer noch fürs Poti... Die Windgschwindigkeitsmessung hat Hagen ja schon beschrieben. Eine andere Möglichkeit wäre ein Hitzdraht-Anemometer. Scheinbar hat ELV den Bausatz inkl. Bauanleitung aus dem Programm genommen.
für Kontaktlose Winkeldektierung eignet sich ein Magnetfeldsensor und ein Magnet darüber z.b. Kompassensor V2XE oder ein Triaxis-Hallsensor MPLX90316 mehr dazu findet man im "Funkamateur" Hefte 8 und 9 2006. bei Bedarf scanne ich die Artikel gern ein.
> Richtig abgefahren wäre: > An der Windfahne ein Zeiger, der sich die Achse mit der Fahne teilt. > Dieser Zeiger schattet eine Lichtschranke ab. > Wird jetzt ein Fotoelement beleuchtet, bewegt sich also die Fahne. > Die Lichtschranke ist an einem Schrittmotor befestigt. > Die Richtung der Fahne ist also anhand der Schittmotorpostion > bestimmbar. Das klingt herrlich technisch. Nur: Ich habs mir jetzt schon 5 mal durchgelesen und ich komm nicht drauf wie du das meinst. Ich würds ev. so machen. So wie du ein Anbau auf die Achse mit der Fahne. Nur baue ich diesmal eine Blende ein, in der ein 'kleiförmiger Schlitz im Kreis rundum läuft'. Fotowiderstand drunter (da hätten wir wieder eine Anwendung für den Photowiderstand Thread). Dreht sich die Fahne, verschiebt sich auch der Keil über dem PhW und gibt (durch die Keilform) ein mehr oder weniger grossen Teil des PhW frei. Die Lichtmenge die auf den PhW fällt ist damit proportional zur Windrichtung. Ich habe fettich.
Hallo Michael S. ,
hält dieses Thies Ultraschallanemometer die Versprechungen, die das
Datenblatt macht? Du hast es freistehend auf nem feststehenden Mast
montiert? Hatte mal überlegt, mir son Ding auf meinen Bootsmast zu
montieren, dann aber nen Vergleichstest von Ultraschallanemometern
gelesen, der davor warnte, die zu nahe an anderen Dingen zu montieren
wg. multipath für den Schall.
>> Sowas selbst zu bauen wäre doch eine Herausforderung! :) <<
Ja, das wäre schwierig und schön!
Cheers
Detlef
>und ich komm nicht drauf wie du das meinst.
Die Schrittmotorachse und die Windfahnenachse sind konzentrisch (? mehr
als nur kollinear...).
Die Lichtschranke (kann auch eine Reflexlichtschranke sein) ist an der
Schrittmotorachse in einem bestimmten Abstand zum Zentrum (Radius)
befestigt.
Ein Mikrocontroller steuert den Motor jetzt so an, dass der Zeiger auf
die Lichtschranke einwirkt (abschattend oder reflektierend).
Die Anzahl der Schritte gibt dann die Winkelposition der Windfahne an.
Man könnte es auch mit einem "erweiterten"(*) Modellbau-Servo machen.
Dann wäre die Position der Fahne proportional zur Pulsweite...
(*) Modellbau-Servos haben meist einen beschränkten Drehweg (270°?).
So könnte man dann auch eine Richtungsstabilisierung für Fahrzeuge (z.B.
Modell-Schiffe) realisieren, wenn man statt der Windfahne einen
Magnet-Kompass benutzt...
> Ein Mikrocontroller steuert den Motor jetzt so an, dass der Zeiger auf > die Lichtschranke einwirkt (abschattend oder reflektierend). Ah. Jetzt hab ich dich. Mit dem Schrittmotor drehst du praktisch den Lichtsensor rund um die Achse, bis er vom Zeiger, der mit der Fahne gekoppelt ist, verdeckt wird (zb.). Du führst also den Sensor dem Zeiger nach. Clever.
Am besten eine Codescheibe(Gray-Code?) basteln,4Led´s und 4
Foto-Transistoren drann und auswerten.
Gruss
Frank
Drehgeber mit z.B. 500 Pulsen pro Umdrehung mit 2 Phasen TTL-Signal von HP/Agilent gibt es bei Ebay mitunter schon für 10 Euro. Durch die 2 Phasen hat man auch die Drehrichtung. Ein Indexausgang gibt es mitunter auch, ein Impuls, der einmal pro Umdrehung kommt. Damit kann man sich gelegentlich wieder einnorden. Es ist ja ein Inkrementalgeber, kein Absolutgeber. Ein Typ wäre z.B. HEDS-5605. Kostet neu so um die 50-70 Euro.
Hallo an Alle! Erstmal VIELEN DANK für all die Anregungen!! Ich glaub für meinen Prototypen werd ich mal die Version mit einem 360° Poti versuchen... Am besten gefäl mir jedoch die Ultraschalllösung. >>> Sowas selbst zu bauen wäre doch eine Herausforderung! :) << > > Ja, das wäre schwierig und schön! Ich stell mir das eigentlich nicht soooo schwierig vor, ist ja primär nur eine Art der Zeitmessung. Ich hab nur noch nirgendwo Ultraschall-Transceiver gfunden, die klein genug wären um eine Verwirbelung des Windes zu vrhindern. Reichelt und das große "C" haben r jeweils Sender und Empfänger und die sind 16mm. Weiß jemand von euch zufällig wo's die Dinger kleiner gibt? Grüße Markus
Hier ist eine Bauanleitung für ein Ultraschall Windmesser. http://trekker.customer.netspace.net.au/wind.htm Grüssle
es gibt auch präzisionspotis mit 10-turns. --- aber wenn das schicksal es schlecht meint, musst du von zeit zu zeit aufs dach um das poti zurückzudrehen. lass uns einfach nochmal drüber nachdenken. gruss klaus
@ Detlef _a: Empfindlichkeit gegen Hindernisse ist relativ... eine Windrose funktioniert auch nur bescheiden wenn sie unterhalb der Dachkante oder 1m vor einer Wand montiert ist! Zuerst hatte ich meine Aussenfühler der Wetterstation unterhalb des Dachfirsts montiert. Mal abgesehen von 53°C im Sommer als Strahlungswärme vom Dach selbst und spontansprüngen der Windrose durch Verwirbelungen hatte ich keine Probleme. :) Inzwischen sitzt das Zeugs ca. 1,2m oberhlab des Dachfirsts und sowohl Temp als auch Windgeschw.- und Richtung passen. Das Ständerrohr ist aus 62mm V4A woran dann ein 42mm horizontalausleger montiert ist. Darauf sitzt so alles mögliche Zeugs (Antennen, kl. Spiegel, Regensensor, etc...). Der Anemometer lässt sich von alle dem nicht beeindrucken... allerdings ist die Fledermausdichte bei uns nicht allzugroß! .-) @ Homer: hmmm, das zieh ich mir jetzt mal rein... größtes Problem dürften die Ultraschall TRX werden. Gruß Micha,
Hi, danke für den schönen Ultraschallanemometerlink. Im Prinzip wird da ja eine Laufzeitmessung gemacht. Sowas habe ich mal probiert, das funzt nicht so gut. Die benutzen einen 4MHz Takt, bei der Meßstrecke von 0.2m haben die dann 1 tick Unterschied für eine Änderung der Windgeschwindigkeit von 0.1m/s, das ist insgesamt nur ne sehr grobe Auflösung. Der Zähler wird getriggert durch einen Komparator, die ganze Genauigkeit hängt also auch von der Amplitude des Signals ab. Mit dieser Meßmethode konnte ich zwar anhand des Meßsignals bei einer Aufstellung im Garten sehen, wann morgens die Vögel anfingen zu singen und nachts die Fledermäuse aufhörten zu fliegen, die Windgeschwindigkeit konnte ich damit aber nicht messen. Der 40kHz Bandpaß ist auch sehr fraglich. Zwar machen die ja eine Differenzmessung, aber die Gruppenlaufzeit des Filters darf sich von Messung zu Messung ja nur im 250ns- Bereich ändern!? Ich glaube nicht, daß das Ding wie beschrieben funzt, das behaupten die Ersteller ja auch nicht, habe ich zumindest nirgendwo gelesen. Cheers Detlef
...unterscheiden sich eigentlich Ultraschall Sender und Empfänger so sehr von einandern? Könnte man evtl. darüber nachdenken entwerder einen Sender oder Empfänger sowohl als auch zu verwenden? (Ich denke da schon längers über eine Füllstandsmessung im Öltank nach, allerdings habe ich Bauartbedingt kein Platz für Sender und Empfänger nebeneinandern!) Gruß Micha,
Hi Michael, nimmt er ja, die Kombidinger: >>Use the combined use type (bi-directional) not the receiver and transmitter type.<< Die gibts hier: http://www.murata.com/catalog/p19e.pdf Füllstandsmessung mit Ultraschall ist Standard, da gibts ohne Ende fertiges Zeug. Cheers Detlef
>Vielleicht könnt ihr mir ja Ansatzpunkte geben.
Ich benutze solche Geber seit vielen Jahren auf meinem Segelboot.
Die Lebensdauer der Dinger lag irgendwo zwischen 1 und 8 Jahren und ist
abhängig vom Fabrikat und Preis.
Ich glaube die "Elektronik" von dem Geber ist hier das kleinste Problem.
Problematischer wird die Mechanik sein:
Wasserdicht, korrosionsfest, leichtlaufende Edelstahlkugellager, die
Materialien müssen sich von der Spannungsreihe vertragen (Aluminium,
Edelstahl und Wasser ergeben eine wunderschöne Batterie) und das ganze
ausgelegt für einen 24h Betrieb im Temperaturbereich zwischen -30° bis
+50° bei Wind, Regen, Sonne, und Schnee.
Mit Drehbank, Fräse und den entsprechenden Materialien ist das sicher
hinzukriegen. Billiger als ein fertiger Ersatzgeber von VDO, Simrad
etc. wird das aber sicher nicht.
Gruß
Reiner
Hi, hab auch noch was gefunden: http://www.microsyl.com/windsonic/windsonic.html Ist zwar für die Windgeschwindigkeit, aber die Winkel tauchen da ja sowieso mit auf. CU Frank
>> Accuracy 2km/h <<
hm, nicht dolle. Wenn 'Accuracy' heißen soll, daß Nord/Süd und Ost/West
Richtung Windgeschwindigkeiten messen, die 2km/h vom wahren Wert
entfernt sind, kannst Du den Winkel vergessen. Der Enthusiasmus des
Windmesserbauers scheint auch nicht durch große Kenntnis gebremst zu
sein, allein durch die Messung mit dem Interrupt handelt er sich nen
Jitter ein, der ihn so 0.1m/s Genaugkeit kosten wird.
Cheers
Detlef
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