Анемометр с функцией записи показаний, Анемометр=прибор для измерения скорости ветра Опции

[SupFanat]

Я заинтересовался анемометрами.
Вот такой прибор у меня есть сегодня:
http://www.windmaster2.de/index-e.htm
Он не умеет записывать показания. Это приходится делать вручную списывая цифры с экрана или фотографируя его.
Поскольку ручная запись очень медленная, сделать график скорости ветра естественно нельзя.
Как бы сделать анемометр, который не только выводит показания на экран, но ещё и записывает это в .csv-файл?
Например:

Код

Дата и время,"Скорость ветра, м/с"
01/08/2010 12:00:00,0
01/08/2010 12:00:01,1.4
01/08/2010 12:00:02,2.8
01/08/2010 12:00:03,4.2
01/08/2010 12:00:04,5.6
01/08/2010 12:00:05,7
01/08/2010 12:00:06,8.4
01/08/2010 12:00:07,9.8
01/08/2010 12:00:08,11.2
01/08/2010 12:00:09,12.6
01/08/2010 12:00:10,14
01/08/2010 12:00:11,15.4
01/08/2010 12:00:12,16.8
01/08/2010 12:00:13,18.2
01/08/2010 12:00:14,19.6
01/08/2010 12:00:15,21
01/08/2010 12:00:16,22.4
01/08/2010 12:00:17,23.8
01/08/2010 12:00:18,25.2
01/08/2010 12:00:19,26.6
01/08/2010 12:00:20,28
01/08/2010 12:00:21,29.4
01/08/2010 12:00:22,30.8
01/08/2010 12:00:23,32.2
01/08/2010 12:00:24,33.6
01/08/2010 12:00:25,35
01/08/2010 12:00:26,36.4
01/08/2010 12:00:27,37.8
01/08/2010 12:00:28,39.2
01/08/2010 12:00:29,38.2
01/08/2010 12:00:30,37.2
01/08/2010 12:00:31,36.2
01/08/2010 12:00:32,35.2
01/08/2010 12:00:33,34.2
01/08/2010 12:00:34,33.2
01/08/2010 12:00:35,32.2

Очевидно, что кроме датчика скорости ветра понадобятся ещё и кварцевые часы. Никто не будет спорить с тем что сегодня это очень дешёвое электронное устройство?

Ещё было бы неплохо добавить к анемометру термометр и гигрометр с маленькой инерцией. А что, технически это не должно быть сложным. Тогда получим что-то типа:

Код

Дата и время,"Скорость ветра, м/с","Температура, °C","Относительная влажность, %"
01/08/2010 12:00:00,0.000,27.00,65.00
01/08/2010 12:00:01,1.400,26.90,64.00
01/08/2010 12:00:02,2.800,26.80,63.00
01/08/2010 12:00:03,4.200,26.70,62.00
01/08/2010 12:00:04,5.600,26.60,61.00
01/08/2010 12:00:05,7.000,26.50,60.00
01/08/2010 12:00:06,8.400,26.40,59.00
01/08/2010 12:00:07,9.800,26.30,58.00
01/08/2010 12:00:08,11.200,26.20,57.00
01/08/2010 12:00:09,12.600,26.10,56.00
01/08/2010 12:00:10,14.000,26.00,55.00
01/08/2010 12:00:11,15.400,25.90,54.00
01/08/2010 12:00:12,16.800,25.80,53.00
01/08/2010 12:00:13,18.200,25.70,52.00
01/08/2010 12:00:14,19.600,25.60,51.00
01/08/2010 12:00:15,21.000,25.50,50.00
01/08/2010 12:00:16,22.400,25.40,49.00
01/08/2010 12:00:17,23.800,25.30,48.00
01/08/2010 12:00:18,25.200,25.20,47.00
01/08/2010 12:00:19,26.600,25.10,46.00
01/08/2010 12:00:20,28.000,25.00,45.00
01/08/2010 12:00:21,29.400,24.90,44.00
01/08/2010 12:00:22,30.800,24.80,43.00
01/08/2010 12:00:23,32.200,24.70,42.00
01/08/2010 12:00:24,33.600,24.60,41.00
01/08/2010 12:00:25,35.000,24.50,40.00
01/08/2010 12:00:26,36.400,24.40,39.00
01/08/2010 12:00:27,37.800,24.30,38.00
01/08/2010 12:00:28,39.200,24.20,37.00
01/08/2010 12:00:29,38.200,24.10,36.00
01/08/2010 12:00:30,37.200,24.00,35.00
01/08/2010 12:00:31,36.200,23.90,34.00
01/08/2010 12:00:32,35.200,23.80,33.00
01/08/2010 12:00:33,34.200,23.70,32.00
01/08/2010 12:00:34,33.200,23.60,31.00
01/08/2010 12:00:35,32.200,23.50,30.00

Нужен прочный датчик скорости ветра (не помешает диапазон измерения до 100 м/с=360 км/ч); не пластмассовая, а металлическая резьба под штатив, ударозащитный корпус, но это не сразу. Сначала меня полностью устроит датчик и корпус как у моего анемометра, но с функцией записи показаний.
Запись надо вести на карту памяти SD/SDHC, с которой перенести данные на компьютер никакой проблемы. Одной одногигабайтной карты (не говоря уж про 2-4-8-16-32 гигабайтные) хватит очень надолго. Так что придётся придумывать дополнительные функции, лишь бы хоть как-то занять практически бесконечную память... :D

Ещё раз: для начала устроит анемометр, отличающийся от моего только лишь записью показаний. А потом можно и добавить термометр, гигрометр, да вообще всё что придёт в голову.

Питание нужно однозначно от какого-нибудь широко распространённого сменного литий-ионного аккумулятора (чтобы иметь не один, а сколько решусь купить) и безо всяких сомнений нужен индикатор заряда.

[ASZ]

Повидимому, без дополнительного девайса Вам не обойтись...
Если Вы по натуре самоделкин, то предлагаю для этой цели использовать какой-нибудь стартер-кит ARM-микроконтроллера, например MCB2360, там на борту АЦП, USB, RS232, Ethernet и двухстрочный LCD-дисплей + светодиоды и кнопки.
Кстати, и часы реального времени.
Для считывания оборотов вертушки используйте оптопару, температуры - цифровой датчик DS18B20, ну а измерение влажности - гугль в помощь. ИМХО, их сейчас много.
Заодно (если не владеете) освоите микроконтроллеры передовой архитектуры ARM и пополните ряды вопрошающих в соответствующем подфоруме электроникса

[V_G]

Посмотрите вот здесь: http://www.primkiter.ru/forums/index.php?showtopic=1130 названия реальных девайсов, выполняющих требуемые функции. Кликнув на графике в правой верхней части окна, увидите его поподробнее

[Microwatt]

Оптимально - порыть гугл и таки купить эту дорогую игрушку.
разрабатывать единичный прибор - долго, дорого и результат еще не гарантирован.

[ASZ]

Оптимально - порыть гугл и таки купить эту дорогую игрушку.
разрабатывать единичный прибор - долго, дорого и результат еще не гарантирован.

Ох и в круглую копеечку влетит...
По сути, это мини-метеостанция.

[V_G]

Ручной анемометр, в который можно попробовать залезть шаловливыми ручонками, стоит от 50$. Комплект, на который я дал ссылку выше, нам обошелся около 25000 руб, и есть возможность эту цену оптимизировать (отбросив модем и труд поставщика-системного интегратора, который собрал все это в кучу и <наверное> написал софт для сервера). Круглая это копеечка, или квадратная?

[Microwatt]

Круглая это копеечка, или квадратная?

А кто ж его знает? Один заводик по выращиванию искусственных сапфиров (в Саратове, кажется) пережил самый тяжелый период демократии в несколько лет, поставляя сапфировые пластины одному бедному шейху. Тот вымостил ими двор для своего любимого верблюда.
Высокие технологии, однако, требуют определенных затрат...

[rx3apf]

Запись надо вести на карту памяти SD/SDHC, с которой перенести данные на компьютер никакой проблемы. Одной одногигабайтной карты (не говоря уж про 2-4-8-16-32 гигабайтные) хватит очень надолго.

Карты-то хватит надолго. А питания ?

Питание нужно однозначно от какого-нибудь широко распространённого сменного литий-ионного аккумулятора (чтобы иметь не один, а сколько решусь купить) и безо всяких сомнений нужен индикатор заряда.

А это ничего, что рабочий диапазон Li-ion аккумуляторов -20...+60 ?

[SupFanat]

Неужели ситуация безнадёжна? И нужный прибор ну никак дешевле 500 евро не собрать?

[Herz]

Неужели ситуация безнадёжна? И нужный прибор ну никак дешевле 500 евро не собрать?

А что, из всех полученных комментариев Вы сделали именно этот вывод? Каким образом?

[SupFanat]

Вот этот комментарий меня далеко не обрадовал.
"Оптимально - порыть гугл и таки купить эту дорогую игрушку.
разрабатывать единичный прибор - долго, дорого и результат еще не гарантирован. "

Обязательно нужны кварцевые часы. Это всем понятно?
Потом ещё термометр и гигрометр. Оба с низкой инерцией.
Скорость ветра намерил достаточно, теперь хочется измерить и ускорение (для этого нужны записи скорости и времени).

[Oldring]

Скорость ветра намерил достаточно, теперь хочется измерить и ускорение (для этого нужны записи скорости и времени).

Собираетесь численно дифференцировать показания скорости ветра?
Точность вас, значит, не интересует. Лишь бы показывало какие-то числа. Так?

Неужели ситуация безнадёжна? И нужный прибор ну никак дешевле 500 евро не собрать?

Почему не собрать? Берете и собираете. Это ведь не раздел "предлагаю работу", поэтому здесь подразумевается, что вы собираете сами, руководствуясь мудрыми советами. Потраченное вами время, разумеется, бесплатно и учету не подлежит.

Только вряд-ли результат будет называться "прибор", ну разве что в переносном смысле.

[ASZ]

Неужели ситуация безнадёжна? И нужный прибор ну никак дешевле 500 евро не собрать?

Почему же так пессимистично
Даже навороченный стартер-кит МСВ24ХХ (операционка, часы с календарем, MicroSD + куча всяких прибамбасов) стоит не дороже 200 евро, а устраивающий Вас <150. К тому же российские фирмы выпускают аналоги этих китов, которые гораздо дешевле. Остальная мелочевка еще 5-10 евро.
Добавьте свой интеллект, и вы сможете меньше, чем за 160 евро соорудить весьма крутой девайс с возможностью добавления функционала.
Но!
Поскрипеть извилинами придется изрядно

Собираетесь численно дифференцировать показания скорости ветра?
Точность вас, значит, не интересует. Лишь бы показывало какие-то числа. Так?

Почему не собрать? Берете и собираете. Это ведь не раздел "предлагаю работу", поэтому здесь подразумевается, что вы собираете сами, руководствуясь мудрыми советами. Потраченное вами время, разумеется, бесплатно и учету не подлежит.

Только вряд-ли результат будет называться "прибор", ну разве что в переносном смысле.

Ну Вы совсем уже человека обезнадежили.
Ему, как я понимаю, метрологический сертификат как-то не обязателен.
А "для себя" можно достичь вполне приемлемую точность - главное, сформулировать, какая его устроит.

[Herz]

Собираетесь численно дифференцировать показания скорости ветра?
Точность вас, значит, не интересует. Лишь бы показывало какие-то числа. Так?
Только вряд-ли результат будет называться "прибор", ну разве что в переносном смысле.

А что тут крамольного? Я не понял. С чем Вы связываете точность, которую автору принципиально не получить? Мы ведь даже не знаем приемлемых величин.

[V_G]

SupFanat
Не понять мне сермяжной правды дифференцирования и измерения ускорения ветра. Я давал выше ссылку, можно скачать реальные суточные графики ветра, причем на море, где он в 100 раз ровнее, чем на суше и тем более в городе. И все равно прыгает как очумелый

[Oldring]

А что тут крамольного? Я не понял. С чем Вы связываете точность, которую автору принципиально не получить? Мы ведь даже не знаем приемлемых величин.

Да со свойствами ветра сравниваю. Например, с тем, что скорость ветра - векторная величина, и мгновенная производная его модуля физического смысла не имеет. Не говоря о том, что производная скорости ветра весьма возможно (точно сейчас быстро не посчитаю, но Колмогоровский энергетический спектр турбулентности на это даёт намек), что может наблюдаться возрастающий по частоте энергетический спектр производной скорости ветра в условиях развитой турбулентности, вплоть до малых масштабов. Не говоря уже о более приземленных вещах, вроде нехорошести дифференцировать сигнал непонятного датчика с непонятными динамическими свойствами и непонятным шумом.

А по поводу "приемлемых величин" и был вопрос. Есть ли у автора критерии "приемлемости", или нужно чтобы просто числа показывало?

[Herz]

Я склонен думать, что говоря об "ускорении", автор не имеет в виду мгновенную производную скорости, как параметра конкретного воздушного потока. Скорее всего, речь идёт о наблюдении за усреднёнными параметрами ветра в данном месте и накоплении статистики за определённое время. В том, что скорость ветра - векторная величина, тоже ничего страшного не вижу. Так же, как и скаляр, вектор - инвариантный объект. Взять от неё производную не намного сложнее. Ведь автора вряд ли интересует конвективная производная и достаточно переменных Лагранжа. Флюгер только придётся добавить.

[Oldring]

Я склонен думать, что говоря об "ускорении", автор не имеет в виду мгновенную производную скорости, как параметра конкретного воздушного потока. Скорее всего, речь идёт о наблюдении за усреднёнными параметрами ветра в данном месте и накоплении статистики за определённое время.

То есть вы склонны думать, что речь идет про "ускорение статистики"?
Я вот в условиях непонятности замыслов автора пытаюсь понять его буквально.

В том, что скорость ветра - векторная величина, тоже ничего страшного не вижу. Так же, как и скаляр, вектор - инвариантный объект. Взять от неё производную не намного сложнее. Ведь автора вряд ли интересует конвективная производная и достаточно переменных Лагранжа. Флюгер только придётся добавить.

Чтобы взять производную от вектора нужно сначала измерить три компоненты вектора, а не только его модуль. Вертушка по ссылке в первом посте такое не умеет. Ну ладно, вблизи поверхности достаточно двух.

Нет четкой границы у "конвективной компоненты" и "средней скорости потока". Разница условна, тем более, не в трубе, а в атмосфере.

PS Судя по приведенным таблицам, у человека нечто летающее вроде мотодельтаплана, и он хочет с него измерять параметры воздуха в полете. Странно при этом, что для десятков метров в секунду у него всё еще вертушка.

[Herz]

То есть вы склонны думать, что речь идет про "ускорение статистики"?

Точнее, о статистике ускорения...

Чтобы взять производную от вектора нужно сначала измерить три компоненты вектора, а не только его модуль. Вертушка по ссылке в первом посте такое не умеет. Ну ладно, вблизи поверхности достаточно двух.
Нет четкой границы у "конвективной компоненты" и "средней скорости потока". Разница условна, тем более, не в трубе, а в атмосфере.

Вот именно. Поэтому турбулентность, если это метеостанция, тут не важна.

PS Судя по приведенным таблицам, у человека нечто летающее вроде мотодельтаплана, и он хочет с него измерять параметры воздуха в полете. Странно при этом, что для десятков метров в секунду у него всё еще вертушка.

Если так, то, конечно, к делу придётся подойти серьёзней. Но всё равно ничего нереального, только дороже.

[SupFanat]

"Странно при этом, что для десятков метров в секунду у него всё еще вертушка. "
А что ещё предложите?

[Oldring]

"Странно при этом, что для десятков метров в секунду у него всё еще вертушка. "
А что ещё предложите?

Авиационную классику - трубку Пито.
http://www.tsagi.ru/rus/res/measurements/pressure-rec/

Вот именно. Поэтому турбулентность, если это метеостанция, тут не важна.

Вот именно, если метеостанция, то никто не будет считать "ускорение ветра" ввиду важности турбулентности и бессмысленности ускорения. Там почти одна турбулентность, только иногда мезомасштабная.

[Herz]

Вот именно, если метеостанция, то никто не будет считать "ускорение ветра" ввиду важности турбулентности и бессмысленности ускорения. Там почти одна турбулентность, только иногда мезомасштабная.

Можем гадать и дальше, но на метеостанции действительно всё проще и ускорение не считают. Но, имхо, не ввиду важности турбулентности, а как раз ввиду неважности подвижных градиентов.

[V_G]

"Странно при этом, что для десятков метров в секунду у него всё еще вертушка. "
А что ещё предложите?

Если говорим об обычном стационарном ветромере (а не об авиационных штучках), то ничего, кроме вертушки. Ветер выше 10 м/с считается сильным и бывает редко (ну, раз в месяц, например). При ветре выше 15 м/с выдается штормовое предупреждение, и он бывает еще реже. Выше 20 м/с - траблы с падающими деревьями и прочие мелкие катастрофы. Мой ручной анемометр нормально справляется с ветром до 30 м/с. Вертушка у него, кстати, имеет вертикальную ось, и его не надо направлять на ветер.

[rx3apf]

"Странно при этом, что для десятков метров в секунду у него всё еще вертушка. "
А что ещё предложите?

Ультразвуковой, например - заодно и направление можно определять.

[dimka76]

Ультразвуковой, вот такой например

http://rst7-cbsie.livejournal.com/2360.html

[Rst7]

Ультразвуковой, вот такой например

Гыгы, а я только хотел похвастаться

[Herz]

Гыгы, а я только хотел похвастаться

Не спать! А то всё украдут...

[dimka76]

Не спать! А то всё украдут...

А я и не воровал
Наверно это можно отнести к разряду бесплатной рекламы

[sergurets]

Есть готовые приборы UNI-T UT362

[x736C]

Гыгы, а я только хотел похвастаться

Как тарировали прибор? Исключительно по формулам? Как оцениваете его точность?