Ultrasonic Anemometer

Cov chaw nres tsheb huab cua yog ib txoj haujlwm nrov rau kev sim nrog ntau yam kev ntsuas ib puag ncig, thiab lub khob yooj yim anemometer thiab huab cua vane feem ntau raug xaiv los txiav txim siab cua ceev thiab kev taw qhia.Rau Jianjia Ma's QingStation, nws tau txiav txim siab los tsim ib hom kev sib txawv ntawm cov cua sensor: ultrasonic anemometer.
Ultrasonic anemometers tsis muaj qhov txav txav, tab sis qhov kev lag luam tawm yog qhov nce ntxiv hauv cov khoom siv hluav taws xob.Lawv ua haujlwm los ntawm kev ntsuas lub sijhawm nws siv rau lub suab ultrasonic pulse los cuam tshuam rau tus txais ntawm qhov chaw paub.Cua kev taw qhia tuaj yeem suav tau los ntawm kev nyeem nrawm los ntawm ob khub ntawm ultrasonic sensors perpendicular rau ib leeg thiab siv trigonometry yooj yim.Kev ua haujlwm zoo ntawm ultrasonic anemometer yuav tsum tau ua tib zoo tsim cov analog amplifier ntawm qhov kawg tau txais thiab kev ua haujlwm dav dav kom tshem tawm cov teeb liab raug los ntawm cov suab nrov thib ob, kev nthuav tawm ntau, thiab txhua lub suab nrov los ntawm ib puag ncig.Cov txheej txheem tsim thiab kev sim tau sau tseg zoo.Txij li thaum [Jianjia] tsis tuaj yeem siv lub qhov taub cua rau kev sim thiab ntsuas ntsuas, nws tau nruab ib ntus anemometer ntawm lub ru tsev ntawm nws lub tsheb thiab sab laug.Qhov txiaj ntsig tshwm sim yog proportional rau lub tsheb GPS ceev, tab sis me ntsis siab dua.Qhov no tej zaum yuav yog vim qhov yuam kev ntawm kev suav lossis lwm yam xws li cua lossis cua ntws los ntawm lub tsheb sim lossis lwm yam kev tsheb khiav.
Lwm cov sensors muaj xws li optical nag sensors, lub teeb sensors, lub teeb sensors thiab BME280 rau ntsuas huab cua siab, av noo thiab kub.Jianjia npaj yuav siv QingStation ntawm lub nkoj tswj hwm tus kheej, yog li nws kuj ntxiv IMU, compass, GPS, thiab microphone rau lub suab ambient.
Ua tsaug rau kev nce qib hauv sensors, electronics, thiab prototyping thev naus laus zis, tsim lub chaw nres tsheb huab cua ntawm tus kheej yog yooj yim dua puas tau.Qhov muaj cov qauv siv hluav taws xob qis tso cai rau peb kom ntseeg tau tias cov cuab yeej IoT no tuaj yeem xa lawv cov ntaub ntawv mus rau pej xeem cov ntaub ntawv, muab cov zej zog hauv zos nrog cov ntaub ntawv huab cua cuam tshuam hauv lawv ib puag ncig.
Manolis Nikiforakis tab tom sim tsim Huab Cua Pyramid, tag nrho cov khoom-lub xeev, tsis muaj kev saib xyuas, lub zog- thiab kev sib txuas lus-kev ntsuas huab cua uas tsim los rau kev xa tawm loj.Feem ntau, cov chaw nres tsheb huab cua tau nruab nrog cov ntsuas ntsuas kub, siab, av noo, cua ceev thiab nag lossis daus.Thaum feem ntau ntawm cov kev ntsuas no tuaj yeem ntsuas tau siv cov khoom siv hauv lub xeev, txiav txim siab cua ceev, kev taw qhia, thiab nag lossis daus feem ntau xav tau qee yam khoom siv hluav taws xob.
Tus tsim ntawm xws li sensors yog complex thiab nyuaj.Thaum npaj kev xa tawm loj, koj kuj yuav tsum xyuas kom meej tias lawv tau txais txiaj ntsig zoo, yooj yim rau nruab, thiab tsis tas yuav tsum tau saib xyuas ntau zaus.Kev tshem tawm tag nrho cov teeb meem no tuaj yeem ua rau kev tsim kho ntawm cov chaw nres tsheb huab cua uas tsis tshua muaj kev ntseeg siab thiab tsis tshua muaj nqi, uas tuaj yeem muab ntsia tau rau hauv ntau qhov chaw nyob deb.
Manolis muaj qee lub tswv yim los daws cov teeb meem no.Nws npaj yuav ntes cua ceev thiab kev taw qhia los ntawm accelerometer, gyroscope thiab compass nyob rau hauv ib qho inertial sensor unit (IMU) (tej zaum MPU-9150).Txoj kev npaj yog los taug qab qhov kev txav ntawm IMU sensor raws li nws viav vias ywj pheej ntawm lub cable, zoo li lub pendulum.Nws tau ua qee qhov kev suav rau ntawm daim ntaub so ntswg thiab zoo li ntseeg tau tias lawv yuav muab cov txiaj ntsig nws xav tau thaum kuaj tus qauv.Kev ntsuas dej nag yuav ua tiav los ntawm kev siv lub ntsuas hluav taws xob uas siv lub ntsuas hluav taws xob tshwj xeeb xws li MPR121 lossis kev ua haujlwm sib txuas ua ke hauv ESP32.Kev tsim thiab qhov chaw ntawm cov electrode lem yog ib qho tseem ceeb heev rau kev ntsuas nag lossis daus los ntawm kev txheeb xyuas cov dej nag.Qhov luaj li cas, cov duab thiab qhov hnyav ntawm lub tsev nyob rau hauv uas lub sensor yog mounted kuj tseem ceeb heev vim lawv cuam tshuam rau qhov ntau, kev daws teeb meem thiab qhov tseeb ntawm qhov ntsuas.Manolis tab tom ua haujlwm ntawm ntau lub tswv yim tsim uas nws npaj yuav sim ua ntej txiav txim siab seb tag nrho cov chaw nres tsheb huab cua yuav nyob rau hauv lub tsev rotating lossis tsuas yog cov sensors sab hauv.
Vim nws txaus siab rau huab cua, [Karl] ua lub chaw nres tsheb huab cua.Qhov tshiab tshaj plaws ntawm cov no yog ultrasonic cua sensor, uas siv lub sijhawm ya davhlau ntawm ultrasonic pulses los txiav txim siab cua ceev.
Carla's sensor siv plaub ultrasonic transducers, taw qhia rau sab qaum teb, sab qab teb, sab hnub tuaj thiab sab hnub poob, txhawm rau ntsuas cua ceev.Los ntawm kev ntsuas lub sij hawm nws yuav siv sij hawm rau lub ultrasonic pulse mus ncig ntawm lub sensors nyob rau hauv ib chav tsev thiab rho tawm cov kev ntsuas teb, peb tau txais lub sij hawm ntawm lub davhlau rau txhua axis thiab yog li ntawd cua ceev.
Qhov no yog ib qho kev nthuav qhia zoo ntawm cov kev daws teeb meem engineering, nrog rau cov lus qhia ntxaws ntxaws ntxaws.