Ултразвукова Анемометър две HC-sr04 - блог rezhimschika
По-рано, прототип на един от най-ултразвуков далекомер HC-SR04 е направена. Той е в състояние да изчисли проекцията на скоростта на вятъра по линията между приемника и предавателя. За вектора на скоростта на вятъра на самолет (2D) изисква втори координира, че сме се, ако добавите втори сензор перпендикулярна на първата. В този случай, дизайнът може да се монтира трайно - не е необходимо да се използва ветропоказател, и по някакъв начин да организира подвижните контакти.
Първата версия
Каза - направено, и старателно.
От отпадъци полипропиленови епруветки заварени траверса. Всички сензори разпоявам и удължени проводниците, които са посочени в тръбите. Разстоянието между сензорите се обърна 70 см.
Програмният код е.
Последните две числа дават желания хоризонталната скорост на вятъра и посока. Посока се изчислява като азимут на посоката на север, и се дава в градуси. Завъртането.
Уви, резултатите ме разочароваха.
В средно 25 измервания, указания при безветрие скок до средно 1,5 м / сек, измерването се дава веднъж в секунда. Ако средно 10 пъти повече доказателства че положението се подобрява, но в основата си не решава проблема. Освен това, според скоростта на график в две оси, една двойка fonit значително по-голям от други сензори.
Втората версия
Има и друга причина да се промени всичко. Както е посочено в теоретичната част. скоростта на звука се променя до 1 м / сек, когато температурата около 1.5 ° С се прибавят Измерване грешка на двете оси. Трябва да се разбере, че поривите на топъл или студен въздух може значително да наруши показанията на анемометъра. Няма смисъл в показанията на 4 м / с лек полъх на топло лесно.
И тук идва на помощ на същия принцип като този на измерване на разстояние. Ако си спомним, сензорите в оригиналната HC-SR04 са подредени заедно, така че резултатите не зависят от наличието на вятър. Ако измерената скоростта на звука на определено разстояние, първо в едната посока и след това в другата, разликата между тези две отчитания, разделен на две и е желаната скорост на вятъра в проекцията върху тази ос. В същото време, промяна на температурата в границите на ± 25 ° С дава грешка от ± 4%, което е от огромно значение и не можем да направим без термометър. И защо ни е необходим един термометър? Ако знаем, времето на сигнала и в двете посоки, по формулите на последната статия, ние лесно да се изчисли температурата и по този начин ще можете да зададете скоростта на вятъра.
Има само един малък проблем - това е необходимо да се използва два HC-SR04 на една и съща ос. В търговски сензори проби последователно служат като приемника и предавателя. В нашия случай, това ще трябва да бъде свързан директно към пищялка Arduino 8 и програмно генерира импулси 40 кХц аудио, и след това да ги изолират от друга страна. Знаейки за някои трудности по пътя, ми се струва по-лесно да си купи още 2 сензора на 55 рубли, и се опитайте да направите малко кръв. Ще го направя следващия път. И все пак на два сензора ще измерват скоростта на вятъра на една ос и измерване на температурата в такава конфигурация. Основният проблем е да се премахнат пречките, които дават голяма разлика от показания при безветрие.
Въоръжени с поялник структура бе безмилостно спойка на компоненти. Новата версия е решил да не го прави добре, но напразно. Човек никога не знае къде да намерите къде ще загубите. Оказа се, нещо като това.
Първо, приемникът се намира най-близо до дъската и отстранява предавателя само 20 cm. Вторият набор от обърнат на 180 градуса и по двойки pishchalki запечатани с лента. Колкото по-прецизно изравняване на двата сензора наблюдава парите, толкова по-добре. В идеалния случай, трябва да се получи абсолютно същия четене на скоростта на сигнала и в двете посоки в неподвижния въздух. Полевите тестове потвърдиха нашата теория. В такава конфигурация се получава много малко смущения и точна четене независимо от температурата, както се вижда от графиката по-долу.
На първо място, аз просто се опита да взриви по посока на един чифт синьо до черно. Дробовете ми не е достатъчно. Но един интересен факт - въздуха в белите дробове може да се затопли до 1 °, който по-рано е щяло да предизвика скок в скоростта до 1,5 м / сек, защото DS18B20 просто не забеляза. Имайте предвид, че дробовете ми са в състояние да дават само 0.5 m / сек. Тогава се обърнах на големия етаж вентилатора и режисиран всички добре от синьо до черно. Това може да се види как отиде по-хладният въздух от дъното на стаята и започна работа дори DS18B20 този спад, но сега неговите ценности не се използват за скорост изчисление. Направих откритието, че моя вентилатор със скорост от около 2 м / сек. След това по време на паузата виждаме постепенно повишаване на температурата, както и отлично съотношение между изчислените и измерената температура. В края на вентилатора поставя върху другата страна и получи 2 m / и в обратна посока, когато температурата спадне. Ура, тя работи!
Програмата ще работи без сензори DHT-21 и DS18B20. DS18B20 за изчисления в този код никога не участва - показва само в терминала като отправна точка. Без влажността температурен сензор се изчислява като въздуха с 50% влажност. На практика, това прави много малко грешки. В измерване на скоростта на вятъра, тези сензори не разполагат с никакъв ефект.
Всъщност това е всичко, което може да се изцеди от две HC-SR04. За вектора на скоростта на вятъра в самолета, което трябва да се добавят още две перпендикулярни на първия датчик и формулите на първата версия, за да получите пълна скорост и посока. Тя ще дойде веднага след като поръчаните допълнителни сензори.