ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰ

ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਾਤਾਵਰਣ ਸੰਵੇਦਕਾਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰਸਿੱਧ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਹਨ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਕੱਪ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰ ਅਤੇ ਮੌਸਮ ਵੈਨ ਨੂੰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਚੁਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।ਜਿਆਂਜੀਆ ਮਾ ਦੇ ਕਿੰਗਸਟੇਸ਼ਨ ਲਈ, ਉਸਨੇ ਇੱਕ ਵੱਖਰੀ ਕਿਸਮ ਦਾ ਵਿੰਡ ਸੈਂਸਰ ਬਣਾਉਣ ਦਾ ਫੈਸਲਾ ਕੀਤਾ: ਇੱਕ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰ।
ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਹਿਲਾਉਣ ਵਾਲੇ ਹਿੱਸੇ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਟਰੇਡ-ਆਫ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਜਟਿਲਤਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।ਉਹ ਕਿਸੇ ਜਾਣੀ-ਪਛਾਣੀ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਕਿਸੇ ਰਿਸੀਵਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਤ ਕਰਨ ਲਈ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਧੁਨੀ ਪਲਸ ਲਈ ਲੱਗਣ ਵਾਲੇ ਸਮੇਂ ਨੂੰ ਮਾਪ ਕੇ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ।ਹਵਾ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦੇ ਦੋ ਜੋੜਿਆਂ ਤੋਂ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਲੰਬਵਤ ਸਪੀਡ ਰੀਡਿੰਗ ਲੈ ਕੇ ਅਤੇ ਸਧਾਰਨ ਤਿਕੋਣਮਿਤੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰ ਦੇ ਸਹੀ ਸੰਚਾਲਨ ਲਈ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਿਰੇ 'ਤੇ ਐਨਾਲਾਗ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਦੇ ਸਾਵਧਾਨ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਸੈਕੰਡਰੀ ਗੂੰਜ, ਮਲਟੀਪਾਥ ਪ੍ਰਸਾਰ, ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੁਆਰਾ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਸਾਰੇ ਸ਼ੋਰ ਤੋਂ ਸਹੀ ਸਿਗਨਲ ਕੱਢਣ ਲਈ ਵਿਆਪਕ ਸਿਗਨਲ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਸਤਾਵੇਜ਼ੀ ਹਨ।ਕਿਉਂਕਿ [ਜਿਆਨਜੀਆ] ਟੈਸਟਿੰਗ ਅਤੇ ਕੈਲੀਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਲਈ ਹਵਾ ਦੀ ਸੁਰੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਅਸਮਰੱਥ ਸੀ, ਉਸਨੇ ਅਸਥਾਈ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਪਣੀ ਕਾਰ ਦੀ ਛੱਤ 'ਤੇ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰ ਲਗਾਇਆ ਅਤੇ ਚਲਾ ਗਿਆ।ਨਤੀਜਾ ਮੁੱਲ ਕਾਰ ਦੀ GPS ਗਤੀ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੈ, ਪਰ ਥੋੜ੍ਹਾ ਵੱਧ ਹੈ।ਇਹ ਗਣਨਾ ਦੀਆਂ ਗਲਤੀਆਂ ਜਾਂ ਬਾਹਰੀ ਕਾਰਕਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਟੈਸਟ ਵਾਹਨ ਜਾਂ ਹੋਰ ਸੜਕੀ ਆਵਾਜਾਈ ਤੋਂ ਹਵਾ ਜਾਂ ਹਵਾ ਦੇ ਵਹਾਅ ਵਿੱਚ ਰੁਕਾਵਟ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਹੋਰ ਸੈਂਸਰਾਂ ਵਿੱਚ ਹਵਾ ਦੇ ਦਬਾਅ, ਨਮੀ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਆਪਟੀਕਲ ਰੇਨ ਸੈਂਸਰ, ਲਾਈਟ ਸੈਂਸਰ, ਲਾਈਟ ਸੈਂਸਰ ਅਤੇ BME280 ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।ਜਿਆਂਜੀਆ ਦੀ ਇੱਕ ਖੁਦਮੁਖਤਿਆਰੀ ਕਿਸ਼ਤੀ 'ਤੇ ਕਿੰਗਸਟੇਸ਼ਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਹੈ, ਇਸਲਈ ਉਸਨੇ ਅੰਬੀਨਟ ਧੁਨੀ ਲਈ ਇੱਕ IMU, ਕੰਪਾਸ, GPS, ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਫੋਨ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤਾ।
ਸੈਂਸਰ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ, ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਤਰੱਕੀ ਲਈ ਧੰਨਵਾਦ, ਇੱਕ ਨਿੱਜੀ ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨ ਬਣਾਉਣਾ ਪਹਿਲਾਂ ਨਾਲੋਂ ਸੌਖਾ ਹੈ।ਘੱਟ ਲਾਗਤ ਵਾਲੇ ਨੈੱਟਵਰਕ ਮੋਡੀਊਲ ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ ਸਾਨੂੰ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇਹ IoT ਯੰਤਰ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਜਾਣਕਾਰੀ ਨੂੰ ਜਨਤਕ ਡੇਟਾਬੇਸ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਾਰਿਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਸਥਾਨਕ ਭਾਈਚਾਰਿਆਂ ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਦੇ ਮੌਸਮ ਸੰਬੰਧੀ ਡਾਟਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਮਾਨੋਲਿਸ ਨਿਕੀਫੋਰਕਿਸ ਇੱਕ ਮੌਸਮ ਪਿਰਾਮਿਡ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਆਲ-ਸੋਲਿਡ-ਸਟੇਟ, ਰੱਖ-ਰਖਾਅ-ਮੁਕਤ, ਊਰਜਾ- ਅਤੇ ਸੰਚਾਰ-ਆਟੋਨੋਮਸ ਮੌਸਮ ਮਾਪ ਯੰਤਰ ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਤਾਇਨਾਤੀ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨ ਸੈਂਸਰਾਂ ਨਾਲ ਲੈਸ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਤਾਪਮਾਨ, ਦਬਾਅ, ਨਮੀ, ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਅਤੇ ਵਰਖਾ ਨੂੰ ਮਾਪਦੇ ਹਨ।ਹਾਲਾਂਕਿ ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਨੂੰ ਠੋਸ-ਸਟੇਟ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮਾਪਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ, ਦਿਸ਼ਾ, ਅਤੇ ਵਰਖਾ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮਕੈਨੀਕਲ ਯੰਤਰ ਦੇ ਕੁਝ ਰੂਪ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਅਜਿਹੇ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਅਤੇ ਚੁਣੌਤੀਪੂਰਨ ਹੈ।ਵੱਡੀ ਤੈਨਾਤੀ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾਉਂਦੇ ਸਮੇਂ, ਤੁਹਾਨੂੰ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਵੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਲਾਗਤ-ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਹਨ, ਇੰਸਟਾਲ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਆਸਾਨ ਹਨ, ਅਤੇ ਵਾਰ-ਵਾਰ ਰੱਖ-ਰਖਾਅ ਦੀ ਲੋੜ ਨਹੀਂ ਹੈ।ਇਹਨਾਂ ਸਾਰੀਆਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਨਾਲ ਵਧੇਰੇ ਭਰੋਸੇਮੰਦ ਅਤੇ ਘੱਟ ਮਹਿੰਗੇ ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨਾਂ ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਫਿਰ ਦੂਰ-ਦੁਰਾਡੇ ਦੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।
ਮਨੋਲਿਸ ਕੋਲ ਇਹਨਾਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਬਾਰੇ ਕੁਝ ਵਿਚਾਰ ਹਨ।ਉਹ ਇੱਕ ਇਨਰਸ਼ੀਅਲ ਸੈਂਸਰ ਯੂਨਿਟ (IMU) (ਸ਼ਾਇਦ ਇੱਕ MPU-9150) ਵਿੱਚ ਐਕਸੀਲੇਰੋਮੀਟਰ, ਜਾਇਰੋਸਕੋਪ ਅਤੇ ਕੰਪਾਸ ਤੋਂ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਨੂੰ ਹਾਸਲ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।ਯੋਜਨਾ IMU ਸੈਂਸਰ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਟ੍ਰੈਕ ਕਰਨ ਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਇੱਕ ਪੈਂਡੂਲਮ ਵਾਂਗ, ਇੱਕ ਕੇਬਲ 'ਤੇ ਸੁਤੰਤਰ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸਵਿੰਗ ਕਰਦਾ ਹੈ।ਉਸਨੇ ਇੱਕ ਰੁਮਾਲ 'ਤੇ ਕੁਝ ਗਣਨਾਵਾਂ ਕੀਤੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਉਸਨੂੰ ਭਰੋਸਾ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਵੇਲੇ ਲੋੜੀਂਦੇ ਨਤੀਜੇ ਦੇਣਗੇ।ਬਰਸਾਤ ਸੰਵੇਦਕ ਸਮਰਪਤ ਸੈਂਸਰ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਕੀਤੇ ਜਾਣਗੇ ਜਿਵੇਂ ਕਿ MPR121 ਜਾਂ ESP32 ਵਿੱਚ ਬਿਲਟ-ਇਨ ਟੱਚ ਫੰਕਸ਼ਨ।ਮੀਂਹ ਦੀਆਂ ਬੂੰਦਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾ ਕੇ ਸਹੀ ਵਰਖਾ ਮਾਪਣ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਟਰੈਕਾਂ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਸਥਾਨ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ।ਹਾਊਸਿੰਗ ਦਾ ਆਕਾਰ, ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਭਾਰ ਵੰਡ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸੈਂਸਰ ਮਾਊਂਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਇਹ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਸਾਧਨ ਦੀ ਰੇਂਜ, ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਅਤੇ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।ਮਨੋਲਿਸ ਕਈ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਚਾਰਾਂ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ ਜੋ ਉਹ ਇਹ ਫੈਸਲਾ ਕਰਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਕਿ ਕੀ ਪੂਰਾ ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨ ਘੁੰਮਣ ਵਾਲੇ ਹਾਊਸਿੰਗ ਦੇ ਅੰਦਰ ਹੋਵੇਗਾ ਜਾਂ ਅੰਦਰ ਸਿਰਫ ਸੈਂਸਰ ਹੋਣਗੇ, ਨੂੰ ਅਜ਼ਮਾਉਣ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾ ਰਿਹਾ ਹੈ।
ਮੌਸਮ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਉਸਦੀ ਦਿਲਚਸਪੀ ਦੇ ਕਾਰਨ, [ਕਾਰਲ] ਨੇ ਇੱਕ ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨ ਬਣਾਇਆ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸਭ ਤੋਂ ਨਵਾਂ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਵਿੰਡ ਸੈਂਸਰ ਹੈ, ਜੋ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਦਾਲਾਂ ਦੇ ਉਡਾਣ ਦੇ ਸਮੇਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਕਾਰਲਾ ਦਾ ਸੈਂਸਰ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਚਾਰ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਟਰਾਂਸਡਿਊਸਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਉੱਤਰ, ਦੱਖਣ, ਪੂਰਬ ਅਤੇ ਪੱਛਮ ਵੱਲ।ਇੱਕ ਕਮਰੇ ਵਿੱਚ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਇੱਕ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਪਲਸ ਨੂੰ ਸਫ਼ਰ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਲੱਗਣ ਵਾਲੇ ਸਮੇਂ ਨੂੰ ਮਾਪ ਕੇ ਅਤੇ ਫੀਲਡ ਮਾਪਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ, ਅਸੀਂ ਹਰੇਕ ਧੁਰੇ ਲਈ ਉਡਾਣ ਦਾ ਸਮਾਂ ਅਤੇ ਇਸਲਈ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।
ਇਹ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਰਿਪੋਰਟ ਦੇ ਨਾਲ, ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਹੱਲਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਹੈ।