Добрый вечер!
Вот занялся разработкой анеморумбометра - это прибор для имерения скорости и направления ветра. С измерением скорости ветра проблем особых нет: скорость вращения вертушки прямопропорционально скорости ветра, при помощи датчика холла измераяется скорость вращения.
А вот с измерением направления ветра есть проблема. Нужно чтобы разрешение было 5 град. или лучше, и притом это все надо вместить в корпус в виде цилинда диаметром 40мм. Подскажите как измереть угл с такой точностью или может где готовые датчики есть?

оптический энкодер вам поможет
5 градусов это очень грубая точность

1)Оптический энкодер как я понимаю это датчик в котором каждому угловому положению оси соответствует свой собственный уникальный код?, т.е. для того чтобы получить разрешение 5град, надо использовать 7 дорожек на кодируещем диске, но изготовить такой энкодер в котором диск имеет диаметр меньше 40мм (и еще считать с него данные) довольно сложно.
2)Я где то встречал статью про магниторезисторы в которых сопротивление меняется он направления вектора магнит. инд. может кто-то. работал с ними или знает где про них можно почитать?

А зачес такая точность? Я видел "потроха" финского датчика направления ветра - так там по-моему было 4 бита и профилированный диск с оптронами. Да и больше не надо. Обычно этот "флюгер" болтается довольно сильно и все равно надо проводить усреднение по многим отсчетам. После успеднения у вас среднее направление будет точнее, чем 4 бита. Кстати, если этот "флюгер" вы собрались делать сами, то у хитрых финнов реализован электроподогрев подшипников.

Метеорологические анеморумбометры к примеру наш советский М63 имеет разрешение 1град., погрешность +-5 град, тока там схема очень замудренная (сложная в плане изготовления шестеренок много ). и подшипники там обыные стоят, тока в холодное время смазку другую надо использовать.

Дык.. в старых ане..черт... нечем было усреднять. Для решения задачи нужно знать период опроса (интервал наблюдения) и минимальную степень рассеяния параметра (понятно, что если флюгер стоит на месте, то и усреднять нечего) на указанном интервале. Очевидно, что "болтанка" определяется конструктивом, с учетом всех завихрений возле земли. Дальше понятно - погрешность в виде СКО = sqr(((ЕМР^2)/12)/N), где ЕМР - 360/ваше число оптопар; N - число усредняемых отсчетов. Есть (реализовано) более бюджетное(!) решение - датчики угла поворота от AD ...e.t.c.(!!! требует подогрева), там важно знать номинальный момент привода датчика, который влияет на габариты флюгера. Погрешность - идеальная (доли градуса), а вот точность определяется Вашим компасом.

Хочется подробнее узнать о более бюджетном варианте от AD ...e.t.c.

Подробнее:
GOOGLe.com -> ищем "датчик угла поворота"
Мы рассматривали датчики от AD, BOURNS, РИФТЕК и еще кого не помню...вариантов много, диапазон цен - ...........
Ну, для отбора основных критериев три:
1 - рабочаа температура (большинство из них приходится греть, т.е. термодатчик + нагревательный элемент + теплоизоляция)
2 - точность/разрядность/интерфейс (с аналоговым интерфейсом тяжелее - требуется АЦП [чуть не забыл: не знаю как Вы, а мы решали задачу грозозащиты])
3 - усилие, с которым приходится вращать основной вал....кстати не все дают информацию о таковом (РИФТЕК по этому критерию почему-то не прошел[я не занимался механикой])
Ваш, четвертый критерий, видимо, габариты....

В итоге написАл прогу для on-флюгер контроллера, тип интерфейса определяется мыками между аналоговым [sin-cos], сериальным асинхронным и SPI-образным. Развязка есть (RS485, ADUC), трансформатор - onboard. Поддержка разных форматов - на хосте (PC). Вроде все....

А Вам как часто надо снимать отсчеты о направлении? Кстати, погрешность +-5 град - это погреность в сумме 10 град, т.е. 1/36 что близко к 1/32 - т.е. 5 бит. Вы недооцениваете эффективность повышения разрядности АЦП методом усреднения. Для этого как раз необходимо наличие небольшого зашумления входного сигнала (без зашумления усреднение не даст результат)
Что до AD2SXX так для них нужен СКВТ (синус-косинусный вращающийся трансформатор) и я не уверен, что они есть миниатюрные

Вот магнитный, а вот оптический. По габаритам вроде вам подходят. Следует только обратить внимание на момент трогания ротора датчика.

Для интереса поискал информацию по датчикам угла поворота, нашел датчик на 128 абсолютных значений. Информация считывается в 8-битном параллельном коде. Габариты судя по рисунку - минимальные.

Господин vvs157 !!! Не вводите людей в заблуждения пожалуста !!!
1. Погрешность (!) +-5 град - это погрешность +-5 град !!!
2. "без зашумления усреднение не даст результат" - во первых Вы повторяете уже сказанное, а во-вторых "зашумлять" значит вводить аддитивную помеху (шум) а какая аддитивность может быть в колесике с дырочками ???
3. С sin-cos Вам следует еще разобраться. Не нужен там никакой трансформатор, а только 2-х канальный АЦП, причем небольшой разрядности (почитайте про инкрементальные датчики перемещения).
4. Извините за резкость.

> 1. Погрешность (!) +-5 град - это погрешность +-5 град !!!

10 +-5 -> от 5 до 15 так? 15 - 5 = 10 так? Итого 360 град разбивается на 36 таких интервалов.


>2. "без зашумления усреднение не даст результат" - во первых Вы повторяете уже
сказанное, а во-вторых "зашумлять" значит вводить аддитивную помеху (шум) а какая аддитивность может быть в колесике с дырочками ???

Измеритель напревления ветра (см корневой топик PLS) это не "колесико с дырочками" и при отсуствии соотв. демфирования довольно сильно раскачивается относительно средней точки. Найдите на МКАД дорожную метеостанцию у поста ГАИ (не у каждого) и посмотрите на поведение этого прибора. В полный штиль можно не смотреть.
К тому же "колесико с дырочками" требует начального позиционирования, в случае измерителя напревления ветра это невыполнимо.


> 3. С sin-cos Вам следует еще разобраться. Не нужен там никакой трансформатор, а только 2-х канальный АЦП, причем небольшой разрядности (почитайте про инкрементальные датчики перемещения).

Серия преобразователей Analog Device AD2S (в связи с которыми упоминается СКВТ) предназначена для работы с Resolver. См. к примеру
http://www.analog.com/en/prod/0,,760_791_AD2S1200%2C00.html или
http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_S...1AD2S1200_0.pdf
Syncro Resolver это СКВТ (Большой англо-русский политехнический словарь, М 1991)


>4. Извините за резкость.

Извиняю. Читайте внимательно ВСЮ ветку.

а не пробовали от вертушек отойти....
мы делали онемометр (не знаю как правильно пишеться ) из нагревателя и четырех радиально расположенных термодатчиков.
очень интересная конструкция получается.
позаимствовали у honywella - датчик расхода газа.

у вертушек кстати погрешность увеличивается если скорость ветра мала.

Veter a где это онемометр используется? Есть похожие по типу анемометр, называется анемометр с нагретой проволочкой (термоанемометр) у них широкий диапазон от 0,01м/с и до очень больших скоростей, а так же они имеют малую инерцию, но все хорошо только для среды с малоизменяющимися тепло-физическими характеристиками, и для измерении скорости ветра потребуется постоянно учитывать изменение температуры(что возможно) и влажности . Мы пробовали решить этот вопрос (изменяющейся влажности), но пока без особого успеха.

такой вопрос перед нами тоже вставал, его пробовали решить табличными методами - корректировки показаний в зависимости от внешних воздействий. просто погрешность у нас по тз до 5% доходила и без особого труда вложились, а признаться могли больше вытянуть, но тз есть тз.

по поводу проволочки - не пробовали взять простой чип резистор и обклеить его терморезисторами? там влажность воздуха немного по другому влияет.

Зачем обклеивать дополнительными резисторами? можно взять термистор или вольфрамовую нить и при прохождение электрического тока через нить(термистор) будет происходить разогрев до температуры которая определяется скоростью ее теплопотерь и => и скоростью потока. А измерить температуру проволочки можно измерив ток и напряжение.

как раз в этих соображениях собака и зарыта
1 - как мерить направление
2 - как компенсировать внешние воздействия без введения доп датчиков

вы же направление тоже мерить собераетесь

ИМХО. Используя терморезисторы или вольфрамовую нить можно качественно измерять скорость ветра, но с направлением я думаю вы завязнете, тем более когда такая точность нужна
Эта задача напоминает, уже обсуждавшуюся в этом форуме: измерение перемещений при помощи датчиков ускорения. Вроде бы всё просто, но только вроде бы.

Поэтому, ИМХО, для измерения скорости ветра вам лучше использовать температурный способ, а для определения направления датчики из ЧипДип упоминавшиеся выше. Так дешевле и проще!

Измерять направление можно при помощи трех нитей расположенных в виде треугольника, причем без компенсаций. Я вот тут одну формулу щас нашел и немного преобразовал и если все правильно то в ней есть три константы две из которых меняются от влажности. Но не все на практике так гладко как в теории...

Я не согласен, что болтанка с усреднением связаны. Во первых болтанка у данного девайса должна быть нормирована, и меньше хоть в два раза чем погрешность, т.е. +-2.5, как сделать, аэродинамика крыла и корпуса флюгера. На счет несовместимости дискретности и шума я согласен, там ничего вытянуть незя, тем более что как поверяться будет этот девайс - тоже шуметь заставят, поставят на константу и посмотрят показания, повернут на произвольный угол, замерят и посмотрят показания, вот и погрешность произвольная вылезет.

На градиенте температур мона построить неплохие датчики направления ветра, правда они будут жутко бояться влажности, сможете с этим бороться - честь и хвала.

Мона взять ультразвуковой метод - два или лучше три приемника и один излучатель.
Удачи.

Никто не пробовал переменный кондер (по мостовой схеме) на флюгер вешать (были в советское время 360 углов давали без ограничений). Да можно и просто самому пластины навешать - правда или герметично или же два подобных кондера надо бы .

Мне вот очень понравилась погодная станция, которую финны делают. Если не ошибаюсь, Vassilya или как то так контора называется. Там не одной движущейся части! датчик скорости и направления ветра выполнен ввиде треноги с ультразвуковыми сенсорами на каждом конце. Весьма точно измеряет!!! датчик осадков - пьезоэлемент закрытый нержавеющей крышечкой. Капли капают, определяетяс количество осадков... ну и так далее