Anemometer Ultrasonic

Àwọn ibùdó ojú ọjọ́ jẹ́ iṣẹ́ àkànṣe tí ó gbajúmọ̀ fún ṣíṣe àyẹ̀wò pẹ̀lú onírúurú sensọ̀ àyíká, àti pé a máa ń yan anemometer ago àti ohun èlò ìfọṣọ ojú ọjọ́ láti pinnu iyàrá afẹ́fẹ́ àti ìtọ́sọ́nà. Fún QingStation Jianjia Ma, ó pinnu láti kọ́ irú sensọ̀ afẹ́fẹ́ mìíràn: anemometer ultrasonic.
Àwọn anemometers Ultrasonic kò ní àwọn ẹ̀yà tí ń gbéra, ṣùgbọ́n ìyípadà náà jẹ́ ìdàgbàsókè pàtàkì nínú ìṣòro ẹ̀rọ itanna. Wọ́n ń ṣiṣẹ́ nípa wíwọ̀n àkókò tí ó gba fún ìlù ohùn ultrasonic láti tan ìmọ́lẹ̀ sí olugba kan ní ìjìnnà tí a mọ̀. A lè ṣírò ìtọ́sọ́nà afẹ́fẹ́ nípa yíyí àwọn ìka iyara láti orí àwọn sensọ ultrasonic méjì tí ó dúró ṣinṣin sí ara wọn àti lílo trigonometry tí ó rọrùn. Iṣẹ́ tó dára ti anemometer ultrasonic kan nílò àwòrán amplifier analog ní ìparí gbígbà àti ìṣiṣẹ́ àmì gbígbòòrò láti fa àmì tí ó tọ́ jáde láti inú àwọn ìró kejì, ìdàgbàsókè multipath, àti gbogbo ariwo tí àyíká ń fà. A ṣe àkọsílẹ̀ àwọn ìlànà àti ìdánwò náà dáadáa. Nítorí pé [Jianjia] kò lè lo ọ̀nà afẹ́fẹ́ fún ìdánwò àti ìṣàtúnṣe, ó fi anemometer náà sí orí òrùlé ọkọ̀ rẹ̀ fún ìgbà díẹ̀ ó sì fi sílẹ̀. Iye tí ó yọrí sí jẹ́ ìbámu pẹ̀lú iyàrá GPS ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ náà, ṣùgbọ́n ó ga díẹ̀. Èyí lè jẹ́ nítorí àwọn àṣìṣe ìṣirò tàbí àwọn ohun tí ó wà níta bí ìdàrúdàpọ̀ afẹ́fẹ́ tàbí afẹ́fẹ́ láti inú ọkọ̀ ìdánwò tàbí ìrìnnà ojú ọ̀nà mìíràn.
Àwọn sensọ̀ mìíràn ní àwọn sensọ̀ òjò, àwọn sensọ̀ ìmọ́lẹ̀, àwọn sensọ̀ ìmọ́lẹ̀ àti BME280 fún wíwọ̀n ìfúnpá afẹ́fẹ́, ọriniinitutu àti iwọ̀n otútù. Jianjia gbèrò láti lo QingStation lórí ọkọ̀ ojú omi aládàáni, nítorí náà ó tún fi IMU, kọ́mpásì, GPS, àti gbohùngbohùn kún un fún ohùn àyíká.
Nítorí ìlọsíwájú nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ sensọ̀, ẹ̀rọ itanna, àti ìmọ̀ ẹ̀rọ prototyping, kíkọ́ ibùdó ojú ọjọ́ ti ara ẹni rọrùn ju ti ìgbàkígbà rí lọ. Wíwà àwọn modulu nẹ́tíwọ́ọ̀kì tí ó ní owó pọ́ọ́kú yìí fún wa láyè láti rí i dájú pé àwọn ẹ̀rọ IoT wọ̀nyí lè fi ìwífún wọn ránṣẹ́ sí àwọn ibi ìkópamọ́ gbogbogbòò, kí wọ́n sì fún àwọn agbègbè ní ìwífún ojú ọjọ́ tí ó yẹ ní àyíká wọn.
Manolis Nikiforakis n gbiyanju lati kọ Pyramid Oju ojo kan, ẹrọ wiwọn oju ojo ti o lagbara patapata, ti ko ni itọju, ti o ni agbara ati ibaraẹnisọrọ ti a ṣe apẹrẹ fun gbigbejade nla. Ni deede, awọn ibudo oju ojo ni awọn sensọ ti o n wọn iwọn otutu, titẹ, ọriniinitutu, iyara afẹfẹ ati ojo. Lakoko ti ọpọlọpọ awọn paramita wọnyi le ṣee wọn nipa lilo awọn sensọ ipo-solid, ṣiṣe ipinnu iyara afẹfẹ, itọsọna, ati ojo nigbagbogbo nilo iru ẹrọ elekitirokiki kan.
Ṣíṣe àwọn ẹ̀rọ amóhùnmáwòrán wọ̀nyí jẹ́ ohun tó díjú àti tó ṣòro. Nígbà tí o bá ń gbèrò àwọn ẹ̀rọ amóhùnmáwòrán ńláńlá, o tún ní láti rí i dájú pé wọ́n jẹ́ èyí tó wúlò, ó rọrùn láti fi síbẹ̀, kò sì nílò ìtọ́jú déédéé. Mímú gbogbo àwọn ìṣòro wọ̀nyí kúrò lè yọrí sí kíkọ́ àwọn ibùdó ojú ọjọ́ tó ṣeé gbẹ́kẹ̀lé tí kò sì wọ́nwó púpọ̀, èyí tí a lè fi sínú àwọn ibi tó pọ̀ ní àwọn agbègbè tó jìnnà sí i.
Manolis ní àwọn èrò lórí bí a ṣe lè yanjú àwọn ìṣòro wọ̀nyí. Ó ní èrò láti mú iyàrá afẹ́fẹ́ àti ìtọ́sọ́nà láti inú accelerometer, gyroscope àti compass nínú ẹ̀rọ sensọ inertial (IMU) (bóyá MPU-9150). Ètò náà ni láti tọ́pasẹ̀ ìṣípo sensọ IMU bí ó ṣe ń yí kiri lórí okùn, bí pendulum. Ó ti ṣe àwọn ìṣirò díẹ̀ lórí napkin, ó sì dà bíi pé ó ní ìgbẹ́kẹ̀lé pé wọn yóò fúnni ní àwọn àbájáde tí ó nílò nígbà tí ó bá ń dán àpẹẹrẹ náà wò. A óò lo sensọ capacitive sensors nípa lílo sensọ kan tí a yà sọ́tọ̀ bíi MPR121 tàbí iṣẹ́ ìfọwọ́kàn tí a ṣe sínú ESP32. Apẹrẹ àti ibi tí àwọn ipa ọ̀nà elekitirodu wà ṣe pàtàkì fún wíwọ̀n òjò tí ó tọ́ nípa wíwá àwọn ìṣàn omi òjò. Ìwọ̀n, ìrísí àti ìpínkiri ìwọ̀n ilé tí a gbé sensọ náà sí tún ṣe pàtàkì nítorí pé wọ́n ní ipa lórí ibi tí ó wà, ìpinnu àti ìpéye ohun èlò náà. Manolis ń ṣiṣẹ́ lórí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn èrò apẹẹrẹ tí ó gbèrò láti dán wò kí ó tó pinnu bóyá gbogbo ibùdó ojú ọjọ́ yóò wà nínú ilé tí ń yípo tàbí àwọn sensọ inú rẹ̀ nìkan.
Nítorí ìfẹ́ rẹ̀ sí ìmọ̀ ojú ọjọ́, [Karl] kọ́ ibùdó ojú ọjọ́ kan. Èyí tó ṣẹ̀ṣẹ̀ jùlọ nínú wọn ni ẹ̀rọ afẹ́fẹ́ ultrasonic, èyí tó ń lo àkókò ìfò ti àwọn ìlù ultrasonic láti pinnu iyára afẹ́fẹ́.
Sensọ Carla lo awọn ohun elo transducers ultrasonic mẹrin, ti o dojukọ ariwa, guusu, ila oorun ati iwọ oorun, lati ṣe idanimọ iyara afẹfẹ. Nipa wiwọn akoko ti o gba fun pulse ultrasonic lati rin laarin awọn sensọ ninu yara kan ati yọkuro awọn wiwọn aaye, a gba akoko ofurufu fun ipo kọọkan ati nitorinaa iyara afẹfẹ.
Èyí jẹ́ àfihàn tó yanilẹ́nu nípa àwọn iṣẹ́ ọ̀nà ìmọ̀ ẹ̀rọ, pẹ̀lú ìròyìn àwòrán tó kún fún àlàyé tó yanilẹ́nu.