Na'urar auna siginar ultrasonic

Tashoshin yanayi aiki ne da aka fi sani da shi don gwaji da na'urori masu auna yanayi daban-daban, kuma galibi ana zaɓar na'urar auna yanayi mai sauƙi da na'urar auna yanayi don tantance saurin iska da alkibla. Ga tashar QingStation ta Jianjia Ma, ya yanke shawarar gina wani nau'in na'urar auna iska daban: na'urar auna zafi ta ultrasonic.
Na'urorin auna sauti na Ultrasonic ba su da sassan motsi, amma bambancin yana ƙaruwa sosai a cikin sarkakiyar lantarki. Suna aiki ta hanyar auna lokacin da ake ɗauka don bugun sauti na ultrasonic ya yi wa mai karɓa a nesa da aka sani. Ana iya ƙididdige alkiblar iska ta hanyar ɗaukar karatun sauri daga nau'i-nau'i biyu na na'urori masu auna sauti na ultrasonic a tsaye da juna da kuma amfani da trigonometry mai sauƙi. Ingantaccen aikin na'urar auna sauti ta ultrasonic yana buƙatar ƙira mai kyau na na'urar auna sauti ta analog a ƙarshen karɓa da kuma sarrafa sigina mai yawa don cire siginar da ta dace daga ƙararrawa ta biyu, yaɗuwar hanyoyi da yawa, da duk hayaniyar da muhalli ke haifarwa. Tsarin da hanyoyin gwaji an rubuta su sosai. Tunda [Jianjia] bai iya amfani da ramin iska don gwaji da daidaitawa ba, ya sanya na'urar auna sauti ta ɗan lokaci a kan rufin motarsa ​​​​ya bar. Darajar da ta haifar tana daidai da saurin GPS na motar, amma ta ɗan fi girma kaɗan. Wannan na iya faruwa ne saboda kurakuran lissafi ko abubuwan waje kamar su rikicewar iska ko iska daga motar gwaji ko wasu zirga-zirgar hanya.
Sauran na'urori masu auna ruwan sama, na'urori masu auna haske, na'urori masu auna haske da kuma BME280 don auna matsin lamba na iska, danshi da zafin jiki. Jianjia yana shirin amfani da QingStation a kan jirgin ruwa mai cin gashin kansa, don haka ya kuma ƙara IMU, kamfas, GPS, da makirufo don sautin yanayi.
Godiya ga ci gaban da aka samu a fannin na'urori masu auna firikwensin, na'urorin lantarki, da fasahar gwaji, gina tashar yanayi ta mutum ya fi sauƙi fiye da kowane lokaci. Samuwar na'urori masu ƙarancin kuɗi na hanyar sadarwa yana ba mu damar tabbatar da cewa waɗannan na'urorin IoT za su iya aika bayanansu zuwa ga rumbun adana bayanai na jama'a, suna ba wa al'ummomin yankin bayanai masu dacewa game da yanayi a cikin muhallinsu.
Manolis Nikiforakis yana ƙoƙarin gina wata na'urar auna yanayi mai ƙarfi, wacce ba ta da kariya, kuma ba ta da kuzari da sadarwa, wadda aka tsara don manyan ayyuka. Yawanci, tashoshin yanayi suna da na'urori masu auna zafin jiki, matsin lamba, danshi, da kuma ruwan sama. Duk da cewa yawancin waɗannan sigogi ana iya auna su ta amfani da na'urori masu auna yanayi mai ƙarfi, ƙayyade saurin iska, alkibla, da ruwan sama yawanci yana buƙatar wani nau'in na'urar lantarki.
Tsarin irin waɗannan na'urori masu auna firikwensin yana da sarkakiya da ƙalubale. Lokacin da ake tsara manyan ayyuka, kuna buƙatar tabbatar da cewa suna da araha, sauƙin shigarwa, kuma ba sa buƙatar kulawa akai-akai. Kawar da duk waɗannan matsalolin na iya haifar da gina tashoshin yanayi mafi inganci da rahusa, waɗanda za a iya sanya su da yawa a wurare masu nisa.
Manolis yana da wasu ra'ayoyi kan yadda zai magance waɗannan matsalolin. Yana shirin kama saurin iska da alkibla daga na'urar auna saurin gudu, gyroscope da kamfas a cikin na'urar firikwensin inertial (IMU) (watakila MPU-9150). Shirin shine bin diddigin motsin firikwensin IMU yayin da yake juyawa cikin sauƙi akan kebul, kamar pendulum. Ya yi wasu ƙididdiga akan napkin kuma yana da tabbacin cewa za su ba da sakamakon da yake buƙata lokacin gwada samfurin. Za a yi amfani da na'urorin auna ruwan sama ta amfani da firikwensin capacitive ta amfani da firikwensin da aka keɓe kamar MPR121 ko aikin taɓawa da aka gina a cikin ESP32. Tsarin da wurin waƙoƙin lantarki suna da matukar muhimmanci don auna hazo daidai ta hanyar gano ɗigon ruwan sama. Girman, siffa da rarraba nauyi na gidan da aka ɗora firikwensin suma suna da mahimmanci saboda suna shafar kewayon, ƙuduri da daidaiton kayan aikin. Manolis yana aiki akan ra'ayoyi da yawa na ƙira waɗanda yake shirin gwadawa kafin ya yanke shawara ko duk tashar yanayi za ta kasance a cikin gidan da ke juyawa ko kuma kawai na'urorin aunawa a ciki.
Saboda sha'awarsa ga ilimin yanayi, [Karl] ya gina tashar yanayi. Mafi sabuwa daga cikinsu ita ce na'urar firikwensin iska mai amfani da ultrasonic, wadda ke amfani da lokacin tashi na bugun ultrasonic don tantance saurin iska.
Na'urar firikwensin Carla tana amfani da na'urori masu auna sigina guda huɗu na ultrasonic, waɗanda ke fuskantar arewa, kudu, gabas da yamma, don gano saurin iska. Ta hanyar auna lokacin da bugun ultrasonic ke ɗauka don tafiya tsakanin na'urori masu auna sigina a cikin ɗaki da kuma rage ma'aunin filin, muna samun lokacin tashi na kowane axis da kuma saurin iska.
Wannan wani kyakkyawan nuni ne na hanyoyin injiniya, tare da rahoton ƙira mai ban mamaki.