Anemometro elettronico
 

25-02-2015

Anemometro elettronico


Molto spesso i lanci vengono rinviati per problemi di vento in quanto e' difficile stabilire la direzione e la distanza presunta del recupero.

Molti programmi di simulazione possono prevedere matematicamente queste variabili, ma e' sempre necessario conoscere la direzione e la velocita' del vento.

Questo utile strumento serve a valutare con precisione questi parametri. Il cuore del sistema e' un encoder incrementale composto da un disco forato solidale all'asse della girante e da una coppia di sensori (led IR e fotodiodo) che hanno la funzione di trasformare la rotazione dell'asse in impulsi elettrici.

Il tutto e' montato su cuscinetti a sfere di precisione, con pochissimo attrito.

Nel mio prototipo ho usato un encoder recuperato da un vecchio mouse fuori uso.

Le palette sono ricavate sezionando delle palline da ping pong, la struttura portante e' in filo di acciaio armonico da 1 mm.

I segnali digitali sono convertiti in tensione con un apposito circuito convertitore basato sull'integrato NE555.

Il valore del vento e' visualizzato con uno strumento a lancetta, un normalissimo milliamperometro da 100 o 200 microampere fondo scala ma un'alternativa piu' sofisticata puo' prevedere un multimetro digitale.





La meccanica dell'anemometro elettronico




L'anemometro finito



Lo schema elettrico dell'interfaccia






Il circuito:
Questa volta il versatile integrato NE555 e' impiegato come convertitore frequenza-tensione.

Il disco forato dell'encoder e' attraversato dal raggio infrarosso generato dal diodo fotoemittente LTX, il fotodiodo ricevente LRX riceve un treno di impulsi con frequenza proporzionale alla velocita' del disco.
L'onda quadra cosi' generata pilota l'input del 555 configurato come MONOSTABILE (rete R/C 1Mohm e 4.7 nF).

Il duty-cycle sull'uscita (pin 3) e' proporzionale alla frequenza applicata sull'ingresso.

L'integrazione viene effettuata dal condensatore elettrolitico da 22 microfarad e la tensione cosi' livellata viene visualizzata dal microamperometro da 200 microAmpere.

Il trimmer serve a tarare lo strumento e va regolato nel seguente modo: In una giornata senza vento si sale in auto (guidata da qualcun'altro), si stabilizza la velocita' sui 36 Km/ora e tenendo fuori da finestrino lo strumento si regola il trimmer sul fondo scala, che corrisponde a 10 metri/sec.

La scala graduata va disegnata tracciando 10 settori uguali che si incrementano di 1 m/s ognuno.

Il circuito e' lineare percio' non servono altre tarature intermedie.

L'alimentazione e' fornita dal una batteria da 9 volt in quanto l'assorbimento e' molto basso.