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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Windmessung (Hitzdraht)


Autor: Sven .. (badst0ck)
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Hallo,

ich suche nach einer günstigen Methode ein Hitzdraht Aenometer zu 
realisieren.(Flügelrad Aenometer kommt von der Bauhöhe nicht in Frage, 
ausser es hat jemand eins parat welches nicht höher als ca. 5cm ist)

Mein Hauptproblem ist der "Hitzdraht" selber man müsste etwas finden bei 
dem der Zusammenhang Temperatur---->Widerstand bekannt ist.

Vielleicht hat ja jemand eine Idee. Lasst das Brainstorming beginnen :)

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Zusammenhang Temperatur---->Widerstand bekannt ist

Dieser Zusammenhang ist in so ziemlich jedem Tafelwerk in Form von 
Konstanten dokumentiert

Autor: Dennis (Gast)
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Solange du kein Konstantan verwendest sollte alles gehen. Selber eine 
Eichkurve zu erstellen ist bei den kleinen Genauigkeitsanforderungen 
auch kein Hexenwerk...

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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Interessanter wäre der Zusammenhang zwischen Windgeschwindigkeit und 
Temperatur... ELV hatte vor ein paar Jahren einen Bausatz zu genau 
diesem Thema im Angebot. Leider gibt es den Bausatz nicht mehr. 
Vielleicht findet man noch irgendwo im Netz den Bauplan (den ELV zur 
Verfügung gestellt hatte).

Autor: Sven .. (badst0ck)
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Es stellt sich mir nur die Frage welches Material ich für den Hitzdraht 
verwende und vorallem wo ich solches beziehen kann.

Es ist mir auch ein Rätsel warum man nirgends fetig aufgebaute "Sonden" 
findet (nicht die Auswertelektronik nur den eigentlich Hitzdraht in 
geeigneter Aufnahme).

Zwischen Temperatur des Drahtes und der WIndgeschindigkeit besteht schon 
ein mathematischer Zusammenhang. Ich bin mir aber auch ziemlich sicher, 
dass auch die Luftfeuchtigkeit einen Einfluss darauf hat.

Mir steht auch ein "fertiges" Aenometer zur verfügung mit dem man 
theoretisch Messreihen fahren könnte um zu sehen ob sich 
Widerstands-(Temperatur)änderung des Hitzdrahtes linear zur 
Windgeschindigkeit verhalten.
Was mich wieder zu der Frage führt woher den Draht nehmen?

Auf die schnelle fällt keinen von euch was ein wie man ein Flügelrad in 
der Größe aufbauen kann?
Ich denke das sich dies von der Auswertung her einfacher machen lässt.

Autor: sven0876 (Gast)
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versuchsweise hab ich gute erfahrungen mit glaskörper befreiten 
glühbirnen gemacht. bzw luftmassenmessern aus dem kfz bereich. gibts in 
der bucht fürn äppel und ´n ei

sven

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Vieleicht kanst du ja einen einfachen PCT Widerstand nehmen, die Daten 
für verschiedene Temperaturen stehen im Datenblatt.
Wenn du den dann mit einer Konstantstromquelle z.B. 20mA erwärmst müßte 
das schon brauchbar sein, ich weiß nurnicht welche Geschwindigkeit du 
benötigst?

Autor: Sven .. (badst0ck)
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sven0876 wrote:
> versuchsweise hab ich gute erfahrungen mit glaskörper befreiten
> glühbirnen gemacht. bzw luftmassenmessern aus dem kfz bereich. gibts in
> der bucht fürn äppel und ´n ei
>
> sven


An Glühbirnen hab ich auch schon Gedacht. 2 gleiche nehmen (1 als 
Referenz die nicht dem Wind ausgesetzt ist, und eine zur Messung).
Das würde aber Messreihen erfordern. Mit reiner Mathematik wird da 
nichts zu machen sein, da man die Beschaffenheit des Glühfadens nicht 
kennt.

Autor: Andreas H. (Gast)
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>Es stellt sich mir nur die Frage welches Material ich für den Hitzdraht
>verwende

Wolfram

>und vorallem wo ich solches beziehen kann.

Du schlachtest eine normale Glühbirne aus.

Autor: Sven .. (badst0ck)
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Läubi .. wrote:
> Vieleicht kanst du ja einen einfachen PCT Widerstand nehmen, die Daten
> für verschiedene Temperaturen stehen im Datenblatt.
> Wenn du den dann mit einer Konstantstromquelle z.B. 20mA erwärmst müßte
> das schon brauchbar sein, ich weiß nurnicht welche Geschwindigkeit du
> benötigst?

Ich muss ja auf jedenfall über die Umgebungstemperatur erwärmen (ca. 
40).
Ob das so einfach machbar ist?
Desweiteren glaub ich nicht das ein PTC schnell auf Veränderungen 
anspricht.

Auf jedenfall bin ich euch allen schon jetzt für eure rege Beteiligung 
dankbar.

Autor: Sven .. (badst0ck)
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Andreas H. wrote:
>>Es stellt sich mir nur die Frage welches Material ich für den Hitzdraht
>>verwende
>
> Wolfram
>
>>und vorallem wo ich solches beziehen kann.
>
> Du schlachtest eine normale Glühbirne aus.

Ist der Glühfaden nicht aus einer Wolfram Legierung?

Autor: Rainer (Gast)
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Hallo Sven,

zur Vertiefung kannst du hier schauen:

http://www.fonema.se/anemom/anemom.html


MfG   Rainer

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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>Ich muss ja auf jedenfall über die Umgebungstemperatur erwärmen (ca.
>40). Ob das so einfach machbar ist?

Du legst an den Hitzdraht eine bestimmte Spannung und misst den Strom. 
Der sollte dann proportional zur Windgeschwindigkeit sein.
Oder einen konstanten Strom fliessen lassen und die Spannung messen...

Autor: MichiB (Gast)
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Hätte folgende Idee:

NTC - Heizwiderstand - NTC

Die Windgeschwindigkeit entspricht der Temperaturdifferenz zwischen 
beiden NTC.

Man könnte so auch die Strömungsrichtugn bestimmen.

Autor: Sven .. (badst0ck)
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Rainer wrote:
> Hallo Sven,
>
> zur Vertiefung kannst du hier schauen:
>
> http://www.fonema.se/anemom/anemom.html
>
>
> MfG   Rainer

Vielen dank das sieht auf jedenfall interessant aus und ich werde es mal 
durcharbeiten.

Eine spontane Idee hatte ich gerade noch im Auto.
Wäre der Motor einer Festplatte als Impulsgeber geeignet um ein 
Flügelrad zu bauen?
Ich bin mir im Moment nicht sicher ob diese über eine Drehzahlerfassung 
verfügen.
Was denkt ihr darüber? Der wäre zumindest nicht von Luftfeuchtigkeit 
usw. abhängig. Und würde nicht viel Platz in anspruch nehmen.

Autor: Elektron (Gast)
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Evt. geht auch eine normale SI-Diode. Die hat auch eine einigermaßen 
konstante Temperaturänderung von 2mV/k.

Autor: mr.chip (Gast)
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> Wäre der Motor einer Festplatte als Impulsgeber geeignet um ein
> Flügelrad zu bauen?

Dazu brauchst du keinen Motor. Eine kleine Lichtschranke reicht, um die 
Drehzahl der Flügel zu messen.

Die Heizdraht-Methode überzeugt mich nicht besonders, sie funktioniert 
nämlich nur dann, wenn die Lufttemperatur bekannt ist. Und der Heizdraht 
darf weder nass werden noch von der Sonne bestrahlt. Und natürlich ist 
die Methode relativ träge.

Autor: Sven .. (badst0ck)
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mr.chip wrote:
>> Wäre der Motor einer Festplatte als Impulsgeber geeignet um ein
>> Flügelrad zu bauen?
>
> Dazu brauchst du keinen Motor. Eine kleine Lichtschranke reicht, um die
> Drehzahl der Flügel zu messen.
>
> Die Heizdraht-Methode überzeugt mich nicht besonders, sie funktioniert
> nämlich nur dann, wenn die Lufttemperatur bekannt ist. Und der Heizdraht
> darf weder nass werden noch von der Sonne bestrahlt. Und natürlich ist
> die Methode relativ träge.


Ich stimme dir soweit zu dass die "Hitzdrahtmethode" vielen äusseren 
Einflüssen unterliegt die schwer kalkulierbar sind.
Bei dem Motor wäre aber schon alles gegeben in sofern er eine 
Drehzahlerfassung besitzt, was ich nicht weiß.

Autor: Helmut -dc3yc (dc3yc)
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Sven,

als "Wettersensorbastler" frage ich mich, warum die Bauhöhe dein Problem 
sein kann? Normalerweise wird in der Meteorologie die 
Windgeschwindigkeit in 10m Höhe im Freien ohne irgendwelche Hindernisse 
in der Nähe gemessen. Dort ist normalerweise Platz. Und wenn du Probleme 
mit der Höhe hast, wird die Windmessung sowas von ungenau, dass die 
Messung nichts konkretes aussagt.
Wenn du trotzdem messen willst, kann ich noch ein Ultraschall-Anemometer 
empfehlen. Suche mal um Netz, da steht einiges drin.

Servus,
Helmut.

Autor: Tomino (Gast)
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"Mass air flow meter" alias Luftmassenmesser hat jeder Einspritzmotor
http://de.wikipedia.org/wiki/Luftmassenmesser und praktisch hier 
http://www.obd-2.de/tech_sens.html#lm

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Insbesondere ein Festplattenmotor wird das Rädchen zu stark abbremsen. 
In einem käuflichen Windrädchen hatte ich mal einen Reedschalter 
gesehen, eine Lichtschranke geht aber natürlich auch (Braucht dann aber 
mindestens drei Leitungen).

Autor: mr.chip (Gast)
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> Und natürlich ist die Methode relativ träge.

Nachtrag: Vermutlich ist das System Windgeschwindigkeit->Drahttemperatur 
ziemlich linear, somit könnte man aus einer Messkurve die 
Windgeschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt zurückberechnen. Die Trägheit 
entfällt also.

Autor: Nils (Gast)
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@mr.chip
Die Temperaturveränderung beim therm. Anemometer (Heizdraht-A.) ist 
gegeben durch:
dT ~ 1/v

Um die absolute Temparatur (in weiten Grenzen) zu kompensieren, 
vergleicht man den Widerstand zwischen einem beheiztem und unbeheiztem 
Draht (z. B. in einer Wheatstoneschen Brücke).
Das Ganze bedarf freilich einer Kalibrierung.
Die absolute Temparatur muss daher nicht explizit bekannt sein.

Gruß,
Nils

Autor: Torsten Schwalm (torstensc)
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Servus,

wenn du mir sagst in welcher ELV der Artikel war, suche ich dir den raus 
uns scanne ihn. Auf die schnelle habe ich den nicht gefunden.

Torsten

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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Etwas Gurgeln bringt so manche Sache zum Vorschein:

http://www.elv-downloads.de/service/manuals/Hitzdr...

>wenn du mir sagst in welcher ELV der Artikel war, suche ich dir den raus
>uns scanne ihn.

Das Angebot hätte sich damit vermutlich erledigt...

Autor: Sven .. (badst0ck)
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Helmut -dc3yc wrote:
> Sven,
>
> als "Wettersensorbastler" frage ich mich, warum die Bauhöhe dein Problem
> sein kann? Normalerweise wird in der Meteorologie die
> Windgeschwindigkeit in 10m Höhe im Freien ohne irgendwelche Hindernisse
> in der Nähe gemessen. Dort ist normalerweise Platz. Und wenn du Probleme
> mit der Höhe hast, wird die Windmessung sowas von ungenau, dass die
> Messung nichts konkretes aussagt.
> Wenn du trotzdem messen willst, kann ich noch ein Ultraschall-Anemometer
> empfehlen. Suche mal um Netz, da steht einiges drin.
>
> Servus,
> Helmut.


Ich benötige ihn nicht als Windmesser im eigentlichen Sinne ich möchte 
eine Luftströmung in einem luftgekühlten Kühlschrank messen. Genau zu 
erklären warum ich in der Bauhöhe eingeschränkt bin würde jetzt zu weit 
gehen (nicht böse gemeint).

Aber ich bedanke mich nochmal bei den vielen Antworten und werde mal die 
Links durcharbeiten.

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