Ο κύριος περιστρεφόμενος άξονας συνδέεται με ένα δυναμό που παράγει ηλεκτρική ενέργεια όταν περιστρέφεται ο κύριος άξονας.
Το ανεμόμετρο είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της ταχύτητας και της πίεσης του ανέμου. Τα περισσότερα ανεμόμετρα μετρούν μόνο έναν από αυτούς τους παράγοντες. Δεδομένου ότι η ταχύτητα του ανέμου και η πίεση του ανέμου είναι στενά συνδεδεμένες. Η πίεση, η κατεύθυνση και η ταχύτητα μπορούν να προκύψουν μαθηματικά από ένα ανεμόμετρο που έχει σχεδιαστεί ειδικά για τη μέτρηση της ταχύτητας του ανέμου.
Τα ανεμόμετρα μπορούν να κατασκευαστούν από το μηδέν χρησιμοποιώντας μερικά υλικά που βρίσκονται στο σπίτι και μερικά ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά μέρη που μπορούν εύκολα να ληφθούν από καταστήματα υλικού και ηλεκτρονικών ειδών. Ένα σπιτικό ανεμόμετρο θα έχει συνήθως έναν κύριο περιστρεφόμενο άξονα που υποστηρίζεται από ρουλεμάν. Στην κορυφή θα ήταν τουλάχιστον τρεις οριζόντιες ακτίνες, και στο τέλος κάθε ακτίνας θα ήταν κύπελλα για να πιάσει τον άνεμο. Ο κύριος περιστρεφόμενος άξονας συνδέεται με ένα δυναμό που παράγει ηλεκτρική ενέργεια όταν περιστρέφεται ο κύριος άξονας. Η έξοδος στην ηλεκτρική ενέργεια περνά έπειτα από μια συνδεδεμένη πλακέτα μικρού κυκλώματος και τέλος σε μια οθόνη μέτρησης.
Απελευθερώστε με βάση την αναλογική τάση
Το κύριο συστατικό της πλακέτας κυκλώματος είναι μια μονάδα μικροελεγκτή, η οποία είναι μια εξαιρετικά απλοποιημένη ξάδερφος του μικροεπεξεργαστή του υπολογιστή. Είναι διαθέσιμο σε καταναλωτές και χόμπι ηλεκτρονικών και βρίσκεται σε διάφορες συσκευές όπως τηλεχειριστήρια, ηλεκτρικά εργαλεία και ακόμη και παιχνίδια. Ο τύπος του μικροελεγκτή που χρησιμοποιείται συχνά για οικιακά ανεμόμετρα είναι αυτός που μπορεί να απελευθερώσει αναλογική τάση με βάση την εισερχόμενη ηλεκτρική συχνότητα. Η περιστροφή του κύριου άξονα επηρεάζει την ηλεκτρική συχνότητα που εκπέμπεται από το δυναμό. Η προκύπτουσα τάση εξόδου από τον μικροελεγκτή καταγράφεται στη συνέχεια σε μια συνημμένη οθόνη μέτρησης, η οποία μπορεί να είναι τόσο γενική όσο ένα πολύμετρο.
Αυτοί οι τύποι σπιτικών ανεμόμετρων πρέπει να βαθμονομηθούν, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να καθοριστεί μια αναλογική σχέση μεταξύ της ταχύτητας του ανέμου και της ηλεκτρικής τάσης. Η ταχύτητα του ανέμου μετράται σε χιλιόμετρα ανά ώρα ή μέτρα ανά δευτερόλεπτο, και παρόλο που αυτό είναι εμφανές στην περιστροφή του κύριου άξονα, η ποσοτικοποίηση αυτού θα συνεπαγόταν τη δημιουργία μιας μηχανικής συσκευής που θα μετρά άμεσα τον αριθμό των περιστροφών που κάνει ο άξονας σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. Τα μηχανικά μέσα μέτρησης είναι συνήθως επιρρεπή σε λάθη όταν αντιμετωπίζουν κάτι τόσο ταραχώδες όσο ο άνεμος. Για να δοκιμάσετε και να βαθμονομήσετε το σπιτικό ανεμόμετρο, μπορείτε να προσομοιώσετε διάφορες ταχύτητες ανέμου οδηγώντας στο αυτοκίνητό σας με τη συσκευή συνδεδεμένη έξω από το αυτοκίνητο.
1. Τοποθετήστε το σπιτικό ανεμόμετρο στο αυτοκίνητό σας.
Συνδέθηκε με ασφάλεια
Ένα σπιτικό ανεμόμετρο θα έχει συνήθως έναν κύριο περιστρεφόμενο άξονα που υποστηρίζεται από ρουλεμάν.
Βεβαιωθείτε ότι είναι στερεωμένο με ασφάλεια, ώστε να μην πέσει και να υποστεί ζημιά. Θα χρειαστείτε τη βοήθεια ενός άλλου ατόμου που θα παρακολουθεί τις μετρήσεις στο πολύμετρο και θα σημειώσει.
2. Οδηγήστε το αυτοκίνητο με σταθερές ταχύτητες.
Βεβαιωθείτε ότι οδηγείτε σε έναν ομοιόμορφο δρόμο και το κάνετε αυτό σε μια μέρα χωρίς θυελλώδεις ημέρες. Όσο το δυνατόν περισσότερο, η περιστροφή του άξονα πρέπει να προκαλείται καθαρά από τον άνεμο που δημιουργείται από την κίνηση του αυτοκινήτου και όχι από οποιονδήποτε άλλο πραγματικό και φυσικά άνεμο. Οδηγήστε το αυτοκίνητο με διάφορες σταθερές ταχύτητες σε σταθερές χρονικές περιόδους. Μπορείτε να ξεκινήσετε με 20 kph και να το διατηρήσετε για 5 λεπτά, για παράδειγμα, και στη συνέχεια να επιταχύνετε στα 25 και ούτω καθεξής και ούτω καθεξής.
3. Σημειώστε την ταχύτητα του αυτοκινήτου και την αντίστοιχη τάση που διαβάζεται.
Σε κάθε βαθμό ταχύτητας αυτοκινήτου, ο βοηθός σας πρέπει να λαμβάνει υπόψη την ένταση της τάσης. Μπορείτε να φωνάξετε την ανάγνωση στο ταχύμετρο του αυτοκινήτου σε αυτόν, ώστε να μπορεί επίσης να το κατεβάσει.
Αναλογική σχέση
4. Σχεδιάστε τα αποτελέσματα και αντλήστε την αναλογική σχέση.
Τώρα που έχετε σχετικές μετρήσεις ταχύτητας και τάσης, μπορείτε να αναπαραστήσετε αυτά τα δεδομένα σε ένα γράφημα. Αυτό θα χρησιμεύσει στη συνέχεια ως αναφορά σας, ώστε να μπορείτε να γνωρίζετε πόσο γρήγορα κινείται ο άνεμος με βάση αυτό που βλέπετε στο πολύμετρο.
Τα εμπορικά ανεμόμετρα και εκείνα βιομηχανικής ποιότητας έχουν προσθέσει χαρακτηριστικά, ώστε να μπορούν να ληφθούν ακριβείς μετρήσεις της θερμοκρασίας και της υγρασίας του ανέμου. Τα φορητά ανεμόμετρα έχουν κυκλοφορήσει ακόμη και στην αγορά και προορίζονται για άτομα όπως wind surfers, sailors και kite flyers που πρέπει να έχουν συνεχή πρόσβαση στις ακριβείς και πιο πρόσφατες συνθήκες ανέμου.
