Forum - Vetercek.com

Danes sem na instructables zasledil nekaj na to temo. Takole se je en lotil, misli da enake, stvari: Laser Anemometer. Je pa še vedno problem kalibracija. In da deluje v majhnem in zelo močnem vetru.

Hvala vsem za predloge in komentarje.

@Luka991 kakšne lističe si imel v mislih? Je to vodoodporno ? Ne vem tudi kje bi dobil kakšno tako palčko da se ravno prav upogne, pa da se potem vrne v prvotno obliko in se ne deformira...

Bolj kot razmišljam bolj vidim da ne bo šlo tako enostavno, tako kot pri ostalih 100 idejah ki sem jih imel za anemometer...

Marko res je, zaradi vztrajnosti krogle v prvem primeru ne moreš zajeti vseh trenutnih sprememb hitrosti. Na ta način bi torej meril povprečje hitrosti vetra. Je pa morda ta način v kombinaciji z RC daljincem zelo enostavna rešitev.

Za merjenje v X in Y smeri pa bi pri uporovnih lističih potreboval 4 namesto dveh kot je na sliki. Glede na to, da je telo na palčki krogla torej obračanje v smer vetra ne bi bilo potrebno, ker je koeficient upora enak iz vseh smeri. Potrebuješ samo dva lističa za X smer in 2 za Y smer.

Lp, Luka.

Luka,

Tvoje shema merjenja velja, ko so sile v ravnovesju. Ker veter konstantno niha ravnovesja praktično nikoli ni. Mislim, da brez giroskopa ne bo šlo. Se motim?

Upornovni lističi so mi všeč, problem pa vidim, v tem, da se listični zvijajo samo v eni smeri in je pol zadevo potrebno obračat glede na veter.

Ideja Jake se mi zdi super zanimiva, ker na zelo eleganten način rešuje problem smeri.

Živijo!

Morda bi šlo takole:

Silo zračnega upora lahko zapišemo kot Fu=1/2*C*G*A*v^2, kjer je C koeficient upora (za kroglo znaša 0.47), G je gostota zraka (~1.17kg/m^3), A je prečni presek krogle, v pa je hitrost zraka.

Za meritev hitrosti torej potrebujemo silo, ki jo pa lahko merimo na več načinov. Lahko jo določimo tako kot si predlagal kar direktno z odklonom iz ravnovesne lege (glej sliko).

Račun je narejen samo za odmik v eni smeri (recimo X). Enako bi veljalo za smer Y. Tako bi iz odklona v X in Y smeri lahko dobil hitrost zraka v vsaki od teh smeri. Zgornji računi so nekoliko poenostavljeni, saj predpostavljajo, da je vrvica na kateri je krogla lahka oz. je njena masa zanemarljiva v primerjavi z maso krogle. Prav tako je predpostavljeno, da se vrvica lahko povsem prosto vrti okoli vpetja. Bi rekel, da se gimball daljinca nekoliko upira premikom, kar bi prineslo nek offset k izmerjeni hitrosti (potrebno bi bilo malo skalibrirat anemometer).

Drug nekoliko bolj prefinjen način merjenja pa je npr. s pomočjo uporovnih lističev (glej sliko).

Ker se palčka, ki drži kroglico deformira, se deformirata tudi uporovna lističa R1 in R2. Eden se raztegne, drugi pa skrči, zato se jima spremeni upornost. Deformacija in s tem sprememba upornosti je sorazmerna s silo zračnega upora. Ker je ta deformacija ponavadi majhna, je majhna tudi sprememba upornosti. Zato je ponavadi potrebno uporovna lističa vezati v Wheatstonov mostiček (https://en.wikipedia.org/wiki/Wheatstone_bridge), kjer potem merimo spremembo napetosti Vg, ki je odvisna od spremembe upornosti R1 in R2. Iz meritve Vg (glej povezavo) lahko torej dobimo silo upora. Tak senzor bi bilo potrebno pred uporabo umerit. Torej potrebujemo sorazmernostni koeficient, ki povezuje Vg in Fu.

Jaka, jaz sem se za prototyping lotil tako, da podatke preko serijca posiljam v PC in pol s pythonom obdelujem podatke. Prej ali slej bos pri tvojem problemu naletel na matrične enačbe ali celo quarternione (rotacija matrik) in kalibracijo gyroscopa v 3D. V pythonu (preko numpy) je to veliko lazje. Tudi visualizacija je veliko lazje preko matplotlib. Imaš ze veliko primerov na netu. Python ali pa vsaj RPI za prototyping toplo priporočam.

Poskusi tule štartat. Članek je o kalibraciji ampak je vsaj terminologija, ki jo boš pol iskal na googlu zajeta:

https://learn.adafruit.com/adafruit-sensorlab-gyroscope-calibration?view=all

Veliko zabave z matematiko :) Jaz sem moral nazaj knjigo v roke vzet po 20 letih :)

za to ne rabiš žiroskopa... 
To lahko narediš tako da imaš potenciometer na vpetju ročice za nihalo...
smer pa tudi lahko določiš na enak način.

Ali pa obesiš nihalo na gimball od RC daljinca in takoj dobiš ven X in Y smer in jakost...
https://www.amazon.com/FrSky-Hall-Sensor-gimbal-Taranis/dp/B06Y4YZ958