Forum - Vetercek.com

Imam idejo, kako bi naredil poceni približno zanesljiv anemometer brez vrtljivih delov. Uporabil bi neke vrsto nihalo, kjer bi bil na koncu pritjen nek objekt -verjetno krogla, ki bi vsebovala gyroskop. Ta bi potem meril naklon v X in Y osi. Kroglo bi fiksiral, da se lahko premika vendar ne more rotirati...

Predstavljam si, da iz teh podatkov lahko potem izračunal približno hitrost in smer vetra. 

Za smer je najbrž dovolj samo naklon v X in Y osi, za hitrost pa bi najbrž potreboval še dolžino "vrvice", površino in maso "nihala". Naredil sem nekaj meritev in izhodiščna točka 0 ko je nihalo na mestu je v obeh oseh 180st. Kako recimo izračunat smer vetra če je nihalo pod  kotom x=200st, y=220st ?? V matematiki in fiziki sem bolj šibek tako da prosim za pomoč, če bi mi lahko kdo pomagal pri preračunih, kako bi približno izračunal smer in hitrost vetra...

Ni to kar iščeš, ampak boš vsaj našel kaj zanimivega o obliki krogle :)

http://oops.uni-oldenburg.de/3380/1/heisph17.pdf

Giroskop meri kotni pospešek. Če denimo veter piha konstantno bo tvoja vrvica konstatno premaknjena in bo kotni pospešek 0. Če te prav razumeme kaj želiš doseči.

Če je to kar mislim rabiš accelerometer+gyroskop. Iz accelerometra lahko izračunaš pitch in roll, vendar to velja samo v steady-state, ko je skupni težnostni pospešek 1. Ker pa veter niha imaš skozi premike in skupni pospešek ni več 1 (9.8m/s2). Zato pa uporabiš gyroskop za zadevo kompenzirat.

Veliko tega imaš na netu. Droni so to spilili v nulo. Tudi sam se sedaj ukvarjam s tem, ko skošam kompenzirat ecompass na naklon. Tam imaš kombinacijo accelerometra+magnetometra, v tvojem primeru je pa accelerometer+gyroskop.

No, ne vem, če sem razumel kaj je pravzaprav ideja.

@lespaje, to poznam samo je preveč kompleksno da si se lotil

@markopa imaš prav, mislil sem na kombinacijo accelerometer+gyroskop. To je trenutna koda ki jo uporabljam... https://pastebin.com/9L39KyLd

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

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 :)

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.