SVETELEKTRO

 Prihlásenie
Nemáte účet? Zaregistrovať sa Zabudnuté heslo?
8. júla 2010   Verzia pre tlač Verzia pre tlač

Stratosferický balón – Čo budeme merať?


zawin

Iste mnohých z vás, ktorí sa zaujímate o tento projekt zaujíma aké elektrické a neelektrické veličiny budeme merať a aké meracie vybavenie na to použijeme. Preto som sa rozhodol tento článok venovať práve tejto problematike. V článku sa teda dozviete aké senzory sme použili na meranie neelektrických veličín, ako tieto údaje budeme spracovávať a prečo sme sa rozhodli merať práve tieto veličiny.

V prvom rade sa chcem poďakovať firme Farnell, ktorá mi zasponzorovala senzory a vysielač pre tento projekt. Bez nej by sa mi ťažko hľadali financie, pretože to nie sú lacné záležitosti. Zároveň ďakujem užívateľom bobo87, Washu za ich trpezlivosť a čas ktorý obetovali pre tento projekt.

Preberiem teda postupne senzory ktoré budeme používať:

 GPS – GPS-320FW – údaje s GPS sú pre nás veľmi podstatné a klúčové, podľa nich zistíme údaje o aktuálnej polohe, výške, zrýchlení, rýchlosti a to najdôležitejšie je,že podľa polohy zistíme presne súradnice dopadu a môžeme balón dohľadať. Tento GPS modul má rozhranie TTL a RS232. Komunikácia prebieha s mikroprocesorom cez sériovú linku. Doba fixnutia pozície od zapnutia je zhruba 60 sec v otvorenom priestore.

Senzor tlaku a vlhkosti – SHT71 – tento senzor bude zabezpečovať meranie externej teploty a vlhkosti. Z datasheetu možno vyčítať, že rozlíšenie pre meranie vlhkosti je 0,05% RH a rozlíšenie pre meranie teploty je 0,01°C. Ako vidno ide o celkom slušné parametre. Problém je však ten, že tieto parametre sú garantované len v rozmedzí teplôt -20°C – 100°C. Keďže minimálne teploty vo výškach v akých sa bude pohybovať balón siahaju až do -60°C rozhodli sme sa využiť na meranie externej teploty aj platinový snímač – PT100. Senzor SHT71 má rozhranie I2C takže netreba žiadne externé prevodníky, stačí len prepojiť senzor s mikroprocesorom.

 Senzor teploty – PT100 – Ide o platinový snímač, jeho tepelná závislosť pre 0,385Ω/1°C. Dokáže merať aj veľmi nízke a vysoké teploty, teda sa hodí pre náš účel. U tohto senzora sa budeme musieť troška potrápiť s prevodom na digitálny údaj. Digitalizovať budeme nasledovne: zo zdroja konštantného prúdu bude napájaný senzor PT100, teda výstupné napätie bude priamo úmerné odporu snímača. Toto výstupné napätie pomocou prístrojového operačného zosilňovača zosilníme na požadovanú úroveň a privedieme do externého 16bitového AD prevodníka.
Senzor teploty –

 Senzor teploty – DS18S20 – tento senzor teploty bude určený na meranie teploty vo vnútri. Celá elektronika bude v termoboxe, aby prežila tieto extrémne teploty. Bude teda zaujímavé sledovať či bude teplota vo vnútri rásť vplyvom vyžarovaného tepla zo súčiastok alebo bude klesať kvôli nedostatočnej izolácii. Má rozhranie 1-Wire a bude prepojený priamo s mikroprocesorom.

Senzor tlaku – MPX2202 – Tento senzor tlaku dokáže merať tlak v rozmedzí 0-200kPa. Tento senzor som využil práve kvôli tomu, že tlak dokáže merať takmer od 0. Je to potrebné preto, pretože vo výške približne 18km nám vypadne GPS, pretože ma výškový limit. Kedže tlak približne lineárne klesá so stúpajúcou výškou, dokážeme zistiť do akej výšky balón vyletel. Očakávame, že to bude okolo 30km. Výstupom zo senzora je napätie závisle od tlaku v rozmedzí 0-40mV. Toto napätie zosilníme v prístrojovom operačnom zosilnovači a privedieme na externý 16bitový prevodník.

Senzor radiácie – GM trubica – Ide asi o najzaujímavejšiu časť čo sa týka senzoriky. Najskôr pomocou meniča vytvoríme napätie okolo 500V na správnu funkciu GM trubice. Výstupom je počet impulzov, ktoré sú závislé na radiacií. Impulzy budu privedené na čítač/časovač mikroprocesora.

Ďalej pomocou napätového deliča a bočníka budeme merať napätie a prúd odoberaný z batérie a ďalšie dôležité napätia.

V budúcom dieli sa môžete tešiť na kompletnú schému elektroniky balóna vrátane návrhu DPS. Dúfam, že senzory budú fungovať podľa predpokladov a čas vypustenia balóna sa bude nezadržatelne blížiť.

Ako sa vám páčil tento článok?
  • Páči sa mi (0)
  • Súhlasím (0)
  • Zábavné (0)
  • Informatívne (0)
Najnovšie články od zawin (zobraziť všetky)

Komentáre (8)

  1. boraicho píše:
    9. júla 2010 o 17:18

    A čim to chcete plniť balon?

  2. enaxy píše:
    11. júla 2010 o 11:44

    Myslim ze Vas / ti ktori sa priamo podielaju na projekte/ to poriadne posunie v pred a po jeho zvladnuti bude buducnost urcite zaujimavejsia. Drzim palce a chcem byt pritomny pri finalnom vypustani balona. Mozeme z toho spravit take mensie stretnutie. Dakujem.

  3. w1k píše:
    6. októbra 2010 o 18:36

    dobry den, kde by som zohnal takyto balon? chcel by som pouzit aj kameru a vypustit v 2011

Pridaj komentár