Měření rychlosti větru

Digitálním Multimetrem

Nebo Počítačem PC

Vágner Vlastimil

Tento měřič využívám při létání s modely kdy měřím rychlost větru DMM. Přípravek je s DMM nebo počítačem PC propojen tří žilovým kabelem kterým je napájen z baterie 9V nebo pomocí adaptéru,současně je po kabelu snímána měřená hodnota,k počítači PC se připojuje na sériový port,článek má posloužit jako inspirace pro vlastní pokusy,v žádném případě si neklade za cíl konkurovat továrním výrobkům..

Popis přípravku

Na zhotovení přípravku je použito dostupného materiálu,není potřeba žádné zvláštní vybavení např.soustruh a podobně,na obr.č.1 až č.4 jsou nákresy pro výrobu měřiče na obr.č.8,9 jsou fotografie,schéma zapojení je na obr.č.5,nákres DPS ze strany mědi je na obr.č.6,na obr.č.7 je nákres DPS ze strany součástek.Těleso měřiče větru je vyrobeno z víčka od spreje na auta(větší).Použijeme černé jiné by jsme museli nastříkat černou barvou na lopatky jsou použity půlky míčků na ping-pong ty jsou uchyceny k tělesu šroubky 3x30mm,těleso je uchyceno ke krabici ACIDUR hřídelkou(svař.drát) 4 x 120mm.Tato je zakryta obalem od fixy společně s hřídelkou jsou v obalu vedeny i vodiče od fotodiody a fototranzistoru které jsou zakončeny v desce plošného spoje elektroniky která je umístěna v krabičce Acidur.V tělese jsou dvě vodící pouzdra hřídelky tyto jsou ze starých potenciometrů mající hřídelky 4mm tyto rozebereme,potenciometry musí mít horní část s mosazným pouzdrem tuto použijeme.Na hřídelce je uchycen držák fototranzistoru z Cuprexitu,dále je na hřídelce uchycen držák fotodiody také z Cuprexitu mezi fototranzistorem a fotodiodou je clonka vyrobená z víčka na zavařovací sklenice se dvěma otvory o průměru 1.5mm naproti sobě podle rozměru držáků fotodiody a fototranzistoru.Těmito otvory je fotodiodou osvěcován fototranzistor fotodioda a fototranzistor je z myši Genius celé těleso je ze spodu uzavřeno přilepeným plastikovým víčkem od rybích filet.

Výroba přípravku

Jako první si připravíme hřídelku na jedné straně vyřízneme závit M4 x 5mm a našroubujeme na něho matičku až na doraz závitu a tu zajistíme další matičkou M4,dále navlékneme na hřídelku podložku M4.Nyní víčko od spreje provrtáme přímo v jeho středu vrtákem podle vnějšího průměru pouzdra potenciometru,do otvoru prostrčíme pouzdro a zajistíme matičkou.Dále si připravíme Cuprexit kružítkem si nakreslíme kružnici dle vnitřního rozměru víčka a Cuprexit opracujeme na rozměr,po opracování Cuprexitu si na straně mědi rozměříme tři body (trocha geometrie)na které přiletujeme matičky M3 matičky musí přesně lícovat s vnější hranou viz obr.č.1,v středu Cuprexitu vyvrtáme otvor podle vnějšího průměru pouzdra od potenciometru a pouzdro namontujeme.Nyní si uvnitř od dna víčka naměříme vzdálenost 15mm a označíme na stěně víčka,vezmeme vyrobenou hřídelku a prostrčíme ji zvenčí pouzdrem ve víčku tak aby se podložka se zajišťovacími matkami opírala zvenčí o pouzdro.Hřídelku s víčkem opřeme o pevnou podložku (stůl apod.) a dovnitř víčka nasuneme na hřídelku Cuprexit s druhým pouzdrem do označené výšky tj.15mm,označíme si přesně polohu třech matiček M3 nyní vyndáme Cuprexit z víčka a vyvrtáme označené body.Po vyvrtání přišroubujeme do víčka spodní pouzdro na Cuprexitu na hřídelku osadíme jednu podložku a na hřídelce si toto označíme,poté vysuneme hřídelku ven z víčka a vyřízneme závit z druhé strany hřídelky až k označenému místu po vyříznutí závitu budeme mít na hřídelce z jedné strany závit 5mm a z druhé bude podle délky hřídelky.Nyní si vyrobíme držáky fotodiody a fototranzistoru podle obrázku č.2 ruční pilkou vyškrábeme na měděné folii dvě dráhy na jedné straně Cuprexitu vyvrtáme otvor o průměru M4 a na druhou stranu naletujeme fototranzistor snímací ploškou od měděné folie,stejně vyrobíme i držák fotodiody.Nyní mezi oba držáky nasuneme dvě podložky M4 a celek nasuneme na hřídelku a zkontorlujeme zda máme oba prvky přesně proti sobě nesrovnalosti opravíme,celek sundáme z hřídelky a naletujeme přívodní vodiče na měděné folie držáků.Dále si vyrobíme clonku nákres je na obr.č.3 na víčko si nakreslíme kružnici podle vnitřního rozměru víčka,nyní si opět rozměříme tři body jako při výrobě spodního držáku,od označených bodů si na každou stranu označíme 3mm,na kružítku přidáme 6mm a nad těmito body naznačíme kružnici viz obr.č.3,vzniknou nám výstupky v jejichž středech vyvrtáme otvory 3mm.U středu si namalujeme kružnici o poloměru 6mm vystřihneme tvar clonky a vnitřní kruh ,ohneme výstupky začistíme vyrobenou clonku.Dále si vyrobíme lopatky vezmeme míček na ping-pong rozřízneme ho v půli začistíme a vyvrtáme si od hrany ve vzdálenosti 4mm otvor M3 celkem si vyrobíme tři kusy.Nyní začneme sestavovat na držáky lopatek M3x30 našroubujeme po dvou matičkách M3 a uřízneme hlavičku šroubku ten začistíme.Vezmeme hřídelku M4 prostrčíme ji zvenčí pouzdrem ve víčku dále vezmeme Cuprexit se spodním pouzdrem nasadíme na hřídelku a usadíme proti otvorům vezmeme vždy jeden držák lopatek a zašroubujeme ho do matičky na spodním držáku Cuprexitu,nyní druhou matičkou zajistíme držák lopatky po montáži všech tří držáků lopatek se musí víčko volně otáčet na hřídelce.Dále vezmeme podložku M4 a nasadíme ji na hřídelku až ke spodnímu držáku s pouzdrem tuto zajistíme matičkou M4 tato matička vymezuje vertikální vůli víčka na hřídelce po vymezení vůle (pozor víčko se musí stále volně otáčet) tuto první matičku zajistíme druhou matkou.Nyní osadíme držák fototranzistoru na hřídelku a zajistíme matičkou M4,dále vezmeme clonku středovým otvorem prostrčíme přívodní kablík k fototranzistoru a odměříme si výšku od fototranzistoru aby o něho clonka nedrhla a označíme si otvory pro držáky clonky,tuto dáme stranou vyvrtáme otvory vrtákem M3 a clonku dáme zpět a přišroubujeme šroubky M3 do víčka prostrčíme středovým otvorem i kablík od fototranzistoru kablík nesmí drhnout o středový otvor clonky.Nyní osadíme na hřídelku podložky M4 tak aby nám nedrhla o clonku fotodioda po vymezení vůle držák fotodiody zajistíme matkou M4 na clonce si ze strany fotodiody přesně označíme dva protilehlé body kde vyvrtáme vrtákem otvory M1.5 viz obr.č.3 těmito otvory bude při otáčení clonky nasvicován fotodiodou fototranzistror.Dále na držák lopatky nandáme podložku M3 prostrčíme držák připravenou polovinou míčku opět dáme podložku M3 našroubujeme matičku M3 tak aby uvnitř půlky míčku byla matička zároveň a z druhé strany zajistíme připravenou matičkou M3,lopatky namontujeme tak aby se při větru otáčely ve směru hodinových ručiček,do pouzder kápneme trochu olejíčku.Na hřídelku M4 navlíkneme pouzdro od fixy zároveň prostrčíme pouzdrem i vodiče od fotodiody a fototranzistoru,spodní část tělesa víčka pak uzavřeme přilepením plastového víčka v kterém vyrobíme otvor o průměru 15 mm a celek přišroubujeme na víčko krabice Acidur vodiče připojíme do desky plošného spoje podle nákresu na obr.č.7 pozor na označení vývodů fotodiody a fototranzistoru aby nedošlo ke zničení.Horní část víčka kde jsou zajišťující matičky zakryjeme přilepením jedné poloviny od Kinder vajíčka.

Oživení

Osazenou desku omyjeme lihem připojíme napájecí vodiče a vodiče od fotodiody a fototranzistoru na výstup do bodu A a GND připojíme DMM přepnutý na měření napětí a při otáčení víčkem musíme při osvícení fototranzistoru fotodiodou naměřit kladné napětí,pokud nyní otočíme víčkem tak že clonka zacloní paprsek fotodiody nesmíme naměřit žádné kladné napětí v bodě A.Nyní přepneme DMM na měření frekvence a foukneme do lopatek na displeji se musí zobrazit hodnota podle toho jak jsme silně foukli do lopatek,pokud měřič funguje můžeme vyzkoušet fen pozor pouze studený vzduch DMM by měl nyní ukazovat stabilní hodnotu pokud neměníme polohu fenu.Po roztočení lopatek přečteme zobrazený údaj a provedeme přepočet na metry za sekundu podle vzorce „naměřená hodnota x 30 = výsledek / 60“výsledek po dělení 60 je rychlost větru v m/sekundu.Přepočet na km/hodinu provedeme takto „výsledek v m/sekundu x 3600 = výsledek / 1000“výsledek po dělení 1000 je rychlost větru v km / hodinu.Tím je celý měřič rychlosti větru hotov nyní již stačí umístit ho na patřičné místo,natáhnout kabel a měřit.

Program

Program je odladěn v Turbo Pascalu jeho název je rychlost.exe je určen pro OS DOS na počítačích kde je použit OS Windows 95/98 jde spustit z příkazové řádky nebo při startu počítače je možné klávesou F8 zvolit volbu pouze DOS.Na počítačích s OS Windows 2000,NT,XP jde spustit pouze z příkazové řádky pokud jsou uvedené OS nainstalovány jako 32-bitové pod OS instalovaným jako 64-bitový PROGRAM FUNGOVAT NEBUDE.Je možné použít i počítač bez HDD který má pouze disketovou mechaniku a na disketu nahrát společně s programem i systém.Po spuštění programu rychlost.exe zvolíme sériový port kde je připojen převodník po jeho volbě se již zobrazuje naměřená rychlost větru.Program ukončíme stiskem klávesy MEZERNÍK nebo ESC.Ty kdož programují pod Windows si jistě napíší svůj vlastní program.

Seznam součástek : 1x víčko od spreje, 7x matička M4, 2x míček na ping-pong, 12x podložka M4, 3x šroubek 3x30mm, 1/2 krytu od „kinder-vajíčka“, 3x šroubek 3x5mm, 1x víčko od rybích filet, 8x šroubek 3x10mm, 1x fixa vnitřní průměr 10mm, 15x matička M3, 1x víčko na zavařovací sklenici, 10x podložka M3, 1x krabice acidur, 2x potenciometr průměr hřídelky 4mm mosazné pouzdro, 150mm svařovací drát průměr 4mm,.

D1 zenerova dioda na 6.2V, D2 fotodioda z myši Genius(nebo jiná IR dioda), T1 fototranzistor z myši Genius(nebo jiný IR fototranzistor), T2 KC509(KC507,KC508), T3 KC507a,KC507b, R1 rezistor 180R-220R, R2,R3,R4 rezistory 15K, R5 rezistor 1K.

Článek jsem publikoval v časopise KTE Radio Plus

Použité prameny A Rádio konstrukční elektronika 6/98

Další informace : vagnervlastimil@seznam.cz

Tel.: +420 607 405 007