ضبط سرعت باد و تابش خورشیدی: 3 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

من باید سرعت باد و قدرت تابش خورشید (تابش) را ثبت کنم تا بتوانم میزان توان استخراج شده با توربین بادی و/یا صفحات خورشیدی را ارزیابی کنم.

من به مدت یک سال اندازه گیری می کنم ، داده ها را تجزیه و تحلیل می کنم و سپس یک سیستم خارج از شبکه با اجزای خوب را با توجه به نیازهایم طراحی می کنم.

این سیستم هر دقیقه میزان چرخش بادسنج و مقدار برگشتی حسگر تابش خورشیدی را بر روی کارت SD می نویسد. از یک سلول خورشیدی کوچک تغذیه می کند بنابراین می تواند تا زمانی که خورشید وجود دارد کار کند. (کارت حافظه یک عامل محدود کننده نیست زیرا می تواند داده های صد ساله را در خود نگه دارد). باتری 2500 میلی آمپر ساعتی 3 ، 7 ولت لیپو وجود دارد که می تواند چندین روز بدون نور کار کند.

مرحله 1: ابزار و مواد

ابزارها:

ابزارهای زیادی مورد نیاز نیست. همه چیز بستگی به آنچه می خرید و چه می سازید دارد. من تصمیم گرفتم لوازم الکترونیکی را روی adafruit بخرم ، بنابراین نیازی به لحیم کاری نیست. من همچنین این محفظه و گیره ضد آب را داشتم ، بنابراین نیازی به ابزار خاصی نبود. من فقط قسمت چوبی را برای نگه داشتن قطعات الکترونیکی داخل جعبه بریدم و چند سوراخ در صفحه آلومینیوم ایجاد کردم تا سلول خورشیدی و بادسنج را محکم کند.

مواد:

من تصمیم گرفتم بادسنج چاپی سه بعدی (https://www.instructables.com/id/3d-Penint-Anemometer-Under-5/) خودم بسازم ، اما اگر نخواهید ، می توانید با توپ پینگ پنگ و چوب بستنی بسازید. چاپگر سه بعدی ندارم

من این فرصت را داشتم که این سنسور تابش خورشیدی فوق العاده دقیق (vantage pro 2، davis intruments) را بدست آورم ، اما اولین ایده من اندازه گیری با یک دیود نوری ساده بود. من حدس می زنم که اگر شما یک مترجم نیستید که به نتایج فوق دقیق نیاز دارید ، یک فوتودیود باید خوب باشد. در مورد من فقط می خواهم بدانم خورشید چقدر زمان می درخشید و چقدر زمان ابر بود. من همچنین از این داده ها برای شمارش روزها استفاده می کنم زیرا ساعت واقعی ندارم. نوسان ساز میکرو کنترل دقیق نیست بنابراین نمی توان از آن به عنوان مرجع در برد طولانی استفاده کرد.

در اینجا دستگاه الکترونیکی است که از adafruit خریدم:

• LED فوق العاده سفید روشن 5 میلی متری
• پنل خورشیدی کوچک 6 ولت 1 واتی
• باتری لیتیوم یون پلیمر - 3.7 ولت 2500 میلی آمپر ساعت
• USB / DC / شارژر خورشیدی لیتیوم یون / پلیمر
• 3.5 / 1.3 میلی متر یا 3.8 / 1.1 میلی متر تا 5.5 / 2.1 میلی متر کابل آداپتور جک DC
• سنسور اثر هال - US5881LUA (برای بادسنج)
• کارت حافظه SD/MicroSD (8 گیگابایت SDHC)
• Adafruit Feather 32u4 Adalogger
• کیت هدر پر-ست هدر زنانه 12 پین و 16 پین

مرحله 2: کنترل کننده خود را برنامه ریزی کنید

USB را وصل کرده و این کد را با arduino IDE بارگذاری کنید. تعیین کد به عنوان تفسیر در کد نشان داده شده است.

هر بار که قطب جنوب آهن ربا از مقابل سنسور Hall عبور می کند ، وقفه ای ایجاد می کند که شمارنده را افزایش می دهد.

هر دقیقه ، مقدار شمارنده در کارت SD (و همچنین سنسور رادیو) ذخیره می شود و شمارنده به صفر تنظیم می شود.

تست کنید که آیا همه چیز به درستی کار می کند یا خیر.

مرحله 3: بسته بندی

دستگاه الکترونیکی خود را در یک جعبه ضد آب قرار دهید. من از چسب حرارتی برای بستن سوراخ های سیم استفاده کردم. با پیچ های کوچک اسباب بازی های قدیمی ، تخته ها را روی یک تکه چوب محکم کردم. برای باتری من یک قاب درست کردم و آن را با یک تکه فوم قفل کردم.

برای کنترل زنده بودن سیستم ، هر بار که اطلاعات روی کارت ذخیره می شود ، یک LED چشمک می زند. روی جعبه ای که استفاده می کنم ، یک پنجره کوچک وجود دارد ، بنابراین LED را با دقت در مقابل آن قرار دادم. اگر یک جعبه شفاف دارید ، کار راحت تر خواهد بود.

خودشه! جعبه را ببندید و سیستم خود را در نزدیکی خانه کوچک خود در آینده نصب کنید.