Windmesser mal ganz anders

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funkleuchtturm
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Re: Windmesser mal ganz anders

Beitrag von funkleuchtturm » 07.07.2024, 13:06

Nach vielen Versuchen mit Kühltruhe (-18°C) und Kühlschrank(-4°C) habe ich das Projekt erst mal "auf Eis gelegt".

Ich weiß zwar nicht, ob es Sinn macht, die Details/Gründe hier im Forum auszubreiten, denn hier sind (leider!) kaum noch Bastler/Entwickler unterwegs. Aber im Hinblick auf die wenigen Interessierten mache ich es dennoch. :mrgreen:

Grundsätzlich funktioniert das gezeigte Messprinzip der Windmessung über die Messung der Staukräfte eines Zylinders in x- und y-Richtung ausgezeichnet. Mit meinem Prototyp konnte ich sehr gut (ohne bewegliche Teile) die Windgeschwindigkeit und die Windrichtung erfassen. Also eigentlich die ideale Messmöglichkeit für Wind! ... eigentlich :mrgreen:

Aber nachdem ich verschiedene Messungen bei tiefen Temperaturen (-18°C) im Vergleich zu hohen Temperaturen (20°C) gemacht hatte, stellte sich mit den verwendeten Lowcost-Wägezellen (China) eine erhebliche Nullpunktverschiebung heraus. Grundsätzlich hatte ich eine schlechte Temperaturstabilität erwartet, aber so schlecht nun doch nicht. :shock:

Niun ja, solche Effekte sind in der Elektronik nicht ungewöhnlich. Zur Behebung des Problems hat man so seine Werkzeuge:
Als erstes habe ich eine dritte Wägezelle eingebaut, die einfach nur "tot" im Windmessergehäuse liegt. Mit der Nullpunktverschiebung dieser Wägezelle habe ich dann die beiden aktiven x- und y-Wägezellenwerte korrigiert. Das hat zwar viel geholfen, aber nicht genug, um ohne regelmäßigen Nullpunktabgleich auszukommen. Man könnte sich zwar vorstellen, durch Plausibilitäten im laufenden Betrieb z.B. Windstille zu erkennen und dann einen regelmäßigen Nullabgleich durchzuführen. Aber das sind keine überzeugenden Lösungsansätze.

Fazit:
Die verwendeten lowcost-Wägezellen sind für eine Langzeit-Kraftmessung in typischen Temperaturbereich einer Wetterstation von -20 bis 50°C ohne regelmäßigen Nullabgleich ungeeignet!! Zudem sind die Nullpunktverschiebungen individuell bei jedem Sensor doch erheblich unterschiedlich.
Die typische Verwendung z.B. als Personenwaage ist allerdings sehr gut möglich, da ja vor jedem Wägevorgang immer ein Nullabgleich erfolgt!
So schön und preiswert diese Wägezellen sind, man muß genau hinschauen, ob sie für die geplante Anwendung auch geeignet sind.

Die professionellen Wägezellen ( > 50€ /Stück) werden sicher besser temperaturkompensiert sein, aber ob das für die Anwendung in einer Wetterstation mit einem Temperaturbereich von -20 ... 50°C ausreicht, mag ich nicht sagen.

Es war zumindest ein sehr interessanter Ausflug in die Welt der Wägezellen :D
Zuletzt geändert von funkleuchtturm am 07.07.2024, 14:21, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Windmesser mal ganz anders

Beitrag von dondaik » 07.07.2024, 13:40

ups, bosche ist so teuer geworden.... :-( da gäbe es das datenblatt sogar vorab . ( die haben auch eine gute infohotline ;-) da habe ich meine her für die mal angedachte beutenwaage
doch insgesamt hätte der sensor einen stolzen preis .....
auf das nächste project!!!
einen schönen sonntag noch

ps.: der "normale" chine-personenwaagensensor taugt nur soviel wie man ihn werfen kann :mrgreen:
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Re: Windmesser mal ganz anders

Beitrag von funkleuchtturm » 07.07.2024, 19:37

dondaik hat geschrieben:
07.07.2024, 13:40
ups, bosche ist so teuer geworden.... da gäbe es das datenblatt sogar vorab . ( die haben auch eine gute infohotline da habe ich meine her für die mal angedachte beutenwaage
Die Entwiclung einer elektronischen Bienenstock-Waage hat offensichtlich die gleichen Probleme, wie ich sie bei meinem Windmesser gefunden habe. Hier ist ein interessanter Thread dazu. Wenn ich das vorher gelesen hätte, dann hätte ich mir nicht die Arbeit mit meinem Windmesser gemacht!

... hätte, hätte Fahradkette
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Re: Windmesser mal ganz anders

Beitrag von dondaik » 07.07.2024, 19:50

:-) :-) ja, da ist viel viel basis arbeit nötig und der hx711 kann ganz schön nerven mit seiner drift oder dem nullpunktabgleich.... hier ruht das thema im moment ja auch - na ggf nehme ich es mal wieder auf......
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Re: Windmesser mal ganz anders

Beitrag von jp112sdl » 07.07.2024, 19:50

funkleuchtturm hat geschrieben:
07.07.2024, 13:06
mit den verwendeten Lowcost-Wägezellen (China) eine erhebliche Nullpunktverschiebung heraus.
jp112sdl hat geschrieben:
01.07.2024, 12:50
Ich hatte mal ähnliches vor, bin aber an der Temperaturkompensation gescheitert.
funkleuchtturm hat geschrieben:
07.07.2024, 19:37
Wenn ich das vorher gelesen hätte, dann hätte ich mir nicht die Arbeit mit meinem Windmesser gemacht!
Du wirst auch sicher nicht der letzte sein, der darüber stolpert :wink:

VG,
Jérôme ☕️

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