Cu ultrasunete Anemometru două hc-SR04 - Blog rezhimschika
Anterior, un prototip al unuia dintre ultrasunete gama Finder HC-SR04 a fost făcută. El a fost capabil să calculeze proiecția vitezei vântului pe linia între receptor și transmițător. Pentru vectorul vitezei vântului pe un plan (2D) necesită oa doua coordonate care obținem dacă vom adăuga un al doilea senzor perpendicular pe primul. În acest caz, designul poate fi montat permanent - nu este nevoie de a utiliza o giruetă, și cumva aranja contactele mobile.
Prima versiune
A spus - făcut, și bine.
Din resturi tuburi de polipropilenă traversei sudate. Toți senzorii unsolder și lungit firele, care sunt prevăzute în interiorul tuburilor. Distanța dintre senzorii avansat de 70 cm.
Codul de program este.
Ultimele două numere da viteza dorită vântului și direcția orizontală. Direction se calculează ca azimutul direcția nord și este dat în grade. rotatie contrar acelor de ceasornic.
Din păcate, rezultatele ma dezamăgit.
In medie 25 de măsurători, indicații în continuare săritură cu aer la o medie de 1,5 m / s, măsurătoarea sunt date aproximativ o dată pe secundă. Dacă avem o medie de 10 ori mai multe dovezi situația se îmbunătățește, dar fundamental nu rezolva problema. Mai mult decât atât, în conformitate cu viteza program în două axe, o pereche fonit semnificativ mai mare decât ceilalți senzori.
A doua versiune
Există un alt motiv pentru a schimba totul. După cum sa menționat în partea teoretică. viteza sunetului se va schimba la 1 m / s, atunci când temperatura în jurul valorii de 1,5 ° C, Se adaugă eroarea de măsurare a ambelor axe. Trebuie înțeles faptul că rafalele de aer cald sau rece pot denatura semnificativ citirile anemometru. Nu există nici un punct în mărturia de 4 m / s, cu o adiere ușoară de briza calda.
Și aici vine în ajutorul aceluiași principiu ca și cel al măsurării la distanță. Dacă ne amintim, senzorii în original, HC-SR04 sunt aranjate împreună, astfel încât rezultatele nu depind de prezența vântului. Dacă viteza măsurată a sunetului, la o anumită distanță, mai întâi într-o direcție și apoi în cealaltă, diferența dintre aceste două lecturi, împărțit în jumătate și este viteza vântului dorită în proiecția pe această axă. În același timp, schimbarea de temperatură într-un interval de ± 25 ° C, dă o eroare de ± 4%, ceea ce este absolut critic și putem face fără un termometru. Și de ce avem nevoie de un termometru? Dacă știm momentul semnalului în ambele direcții, în conformitate cu formulele de ultimul articol, vom calcula cu ușurință temperatura, și, astfel, va fi capabil de a specifica viteza vântului.
Există doar o mică problemă - este necesar să se utilizeze două HC-SR04 pe aceeași axă. În senzori comerciali probe servesc alternativ ca receptor și transmițător. În cazul nostru, acest lucru va trebui să fie conectat direct la Arduino tweeter 8 și de a genera impulsuri de la 40 programatică kHz audio, și apoi pentru a le izola de cealaltă. Știind despre unele dificultăți de-a lungul drumului, mi se pare mai ușor de a cumpăra un alt senzor 2 la 55 de ruble, și să încerce să facă un pic de sânge. Voi face asta data viitoare. Și totuși, doi senzori va măsura viteza vântului pe o singură axă și temperatura de măsurare într-o astfel de configurație. Problema principală este de a elimina obstacolele care dau o răspândire largă de indicații în aer încă.
Inarmat cu o structură de lipire a fost fără milă sudate în componente. Noua versiune a decis să nu facă acest lucru bine, dar în zadar. Nu știi niciodată în cazul în care veți găsi în cazul în care ai pierdut. Sa dovedit ceva de genul asta.
În primul rând, receptorul este situat cât mai aproape de bord și transmițătorul îndepărtat numai 20 cm. Un al doilea set de oglindită de 180 de grade și pishchalki pairwise sigilate cu bandă. Alinierea mai precisă a ambilor senzori observa vaporii, cu atât mai bine. În mod ideal, ar trebui să ne exact aceeași lectură a vitezei semnalului în ambele direcții în aer încă. Testele de teren au confirmat teoria noastră. Într-o astfel de configurație este obținută o foarte mică interferență și citire corectă, indiferent de temperatură, așa cum reiese din graficul de mai jos.
La început, am încercat să arunce în aer în direcția unei perechi de albastru la negru. Plămânii nu este de ajuns. Dar un fapt interesant - aerul din plamani ar putea încălzi cu 1 °, care anterior ar fi cauzat un salt în viteză până la 1,5 m / s, pentru că DS18B20 pur și simplu nu a observat. Rețineți că plămânii mei sunt în măsură să dea doar 0,5 m / s. Apoi am pornit ventilatorul mare podea și regizat toate bine de la albastru la negru. Se poate observa modul în care a mers de aer mai rece din partea de jos a camerei și de muncă a început chiar DS18B20 această scădere, dar acum valorile sale nu sunt utilizate pentru viteza de calcul. Am făcut descoperirea că ventilatorul meu suflare, la o viteză de aproximativ 2 m / s. Apoi, în timpul pauzei vom vedea o creștere treptată a temperaturii, precum și o foarte bună corelare între calculat și temperatura măsurată. La capătul ventilatorului plasat pe cealaltă parte și au primit 2 m / s în direcția opusă atunci când temperatura scade. Ura, funcționează!
Programul va funcționa fără senzori de DHT-21 și DS18B20. DS18B20 pentru calcule în acest cod implicat niciodată - afișează numai în terminal ca referință. Fără umiditatea senzorului de temperatură se calculează ca aerul cu umiditate de 50%. În practică, se face foarte puțin eroare. La o măsurare a vitezei vântului, acești senzori nu au nici un efect.
De fapt, acest lucru este tot ce poate fi stors din două HC-SR04. Pentru vectorul vitezei vântului pe planul trebuie să adăugați un alt 2 perpendicular pe primul senzor și formulele de prima versiune pentru a obține viteza maximă și direcția. Va veni imediat ce senzorii suplimentari comandate.