Windmessung

[jb79]

Im Zuge unseres Datenerfassungs-Projektes sollte ein Windsensor auch die auftretenden Windgeschwindigkeiten messen, wer hat da Anregungen für einen Eigenbau der als Input für einen Mikroprozessor dienen kann (entweder per linearer Analogspannung oder über Impulse die linear mit der Windgeschwindigkeit steigen)?
Das Ganze sollte einfach und günstig in der Herstellung sein und eine möglichst lineare Kennlinie (Verhältnis aus Windgeschwindigkeit und abgegebenem Signal) liefern, damit man hier nicht umständlich mit einer nichtlinearen Kennlinie arbeiten muß.
Maximalwert soll erstmal 40m/s sein, das entspricht einer Windgeschwindgkeit von 144m/s was schon Orkanstärke bedeutet.

[gelöscht]

Gerade fiel mir ein "Windwächter" der Firma Somfy in die Hände. Eigentlicher Zweck ist das Überwachen einer Jalousie, um sie bei zu starkem Wind automatisch einzuziehen.
Das Ding hat original drei Anemometerschaufeln, die allerdings bei meinem spröde geworden und abgefallen sind. Mein Multimeter zeigte pro Wellenumdrehung vier Impulse (4xDurchgang).

Grüße, Robert

[jb79]

Hmm hab mal nachgesehen, wie man aus Impulsen bzw. Frequenzen Spannungen machen kann. Da gibts von National Semiconductor die beiden ICs LM2907/2917, die genau diese Umwandlung können. Die entstandene Spannung kann man dann mit dem PIC internen Analog-Digitalwandler bequem digitalisieren.

[Bernd]

Evtl wäre so ein rastomentfreier kleiner kapstan Motor oder son maxxon die ideale
"Lichtmaschine" und gleichzeitig Lagerung für das Anemometer. Dann könnte man sich
weitere Elektronik sparen denn die abgegebene Spannung ist ziemlich linear der Drehzahl.

Grüsse

Bernd

[...]

ich habe mal dies gefunden:
http://www.astro.uni-bonn.de/~kbagschi/anemod.shtml
Ich bin mir aber nicht sicher ob die Berechnungen am ende richtig sind

[jb79]

Schaut eigentlich recht logisch aus, das Ganze. Den krummen Faktor könnte man dann mit der Elektronik des oben erwähnten Chips geradebiegen (da kann ein Poti eingesetzt werden). Die "Kalibratiion" würde ich zu zweit mit dem Auto und einem GPS/Navigationssystem bei 72km/h machen (20m/s). Da muß der Chip dann 2,5V liefern.

[german mill]

Hallo,
falls es komplett elektronisch realisiert werden soll, hab ich eine interessante Schaltung im Netz gefunden. Das Prinzip basiert auf dem Hitzedraht. Nur wird hier an dessen Stelle ein billiger Transistor genommen.
http://www.edn.com/archives/1996/031496/graph/06di3fg1.htm
Die Werte der Basiswiderstände müssen 1,5k bis 2,2k groß sein, sonst bekommt man den Kollektorstrom nicht hoch genug. Das Komma erkennt man sehr schlecht. Am Ausgang steht dann eine Frequenz in Abhängigkeit zur WG zur Verfügung. Ich habe die ganze Schaltung soweit erweitert, dass über einen LM 2917 ein analoges Meßgerät angesteuert wird. Der Knackpunkt ist die hohe Stromaufnahme, die mal schnell 200 mA überschreitet, wenn der Transistor hochheizen muss. Da die ganze Sache von meiner Akkubank gespeist wird und ich nur ab und zu den Wert benötige, ist das allerdings nicht so tragisch. Bei permanenter Erfassung ist 1W sicher viel zu viel. Die Schaltung ist mehr oder weniger für diejenigen interessant, die sich vielleicht nicht mit halben Tischtennisbällen, Ü-Eiern und Lagern rumplagen wollen, um ein Schalenanemometer zu realisieren. Die Empfindlichkeit ist übrigens enorm. Jeder leiseste Windhauch wird registriert.

Gruß gm

[Bernd]

Sehr interessante Sache, vor allen weil mechanisch bewegte Teile entfallen.
Was ist mit Wasser, also Regen, Nebel. Das wid dann sicher zu einem Anzeigefehler führen.

Grüsse

Bernd

[jb79]

Eigentlich handelt es sich um 2 Sensoren, einer davon ist windgeschützt montiert der andere nicht, das Problem bei Regen usw. wird schon so sein wie es Bernd sagt, wenn der Sensor im Wind nen Regentropfen abkriegt wird er abgekühlt während der trockene Transistor heiß bleibt.

Man könnte den Sensor im Wind aber vielleicht in einem Plastikrohr montieren, so daß (fast) kein Regen mehr dazukommt und dieses Rohr mit einer Windfahne immer zum Wind ausrichten. Bei sehr starkem Wind und viel Regen hilft das aber wohl auch nicht.

Sogesehen scheint mir das Schalenanemometer wohl die bessere Lösung.

Hier die Profivariante => Ultraschall Anemometer.