ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰ

ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਾਤਾਵਰਣ ਸੈਂਸਰਾਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਯੋਗ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਪ੍ਰਸਿੱਧ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਹਨ, ਅਤੇ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਅਤੇ ਦਿਸ਼ਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਕੱਪ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰ ਅਤੇ ਮੌਸਮ ਵੇਨ ਦੀ ਚੋਣ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜਿਆਂਜੀਆ ਮਾ ਦੇ ਕਿੰਗਸਟੇਸ਼ਨ ਲਈ, ਉਸਨੇ ਇੱਕ ਵੱਖਰੀ ਕਿਸਮ ਦਾ ਹਵਾ ਸੈਂਸਰ ਬਣਾਉਣ ਦਾ ਫੈਸਲਾ ਕੀਤਾ: ਇੱਕ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰ।
ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰਾਂ ਦੇ ਕੋਈ ਹਿੱਲਦੇ ਹਿੱਸੇ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੇ, ਪਰ ਟ੍ਰੇਡ-ਆਫ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਜਟਿਲਤਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਵਾਧਾ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਜਾਣੇ-ਪਛਾਣੇ ਦੂਰੀ 'ਤੇ ਇੱਕ ਰਿਸੀਵਰ ਨੂੰ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਧੁਨੀ ਪਲਸ ਨੂੰ 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। ਇੱਕ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰ ਦੇ ਸਹੀ ਸੰਚਾਲਨ ਲਈ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸਿਰੇ 'ਤੇ ਐਨਾਲਾਗ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਦੇ ਧਿਆਨ ਨਾਲ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਸੈਕੰਡਰੀ ਗੂੰਜ, ਮਲਟੀਪਾਥ ਪ੍ਰਸਾਰ, ਅਤੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਕਾਰਨ 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 [ਜਿਆਂਜੀਆ] ਟੈਸਟਿੰਗ ਅਤੇ ਕੈਲੀਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਲਈ ਹਵਾ ਸੁਰੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਅਸਮਰੱਥ ਸੀ, ਇਸ ਲਈ ਉਸਨੇ ਆਪਣੀ ਕਾਰ ਦੀ ਛੱਤ 'ਤੇ ਐਨੀਮੋਮੀਟਰ ਨੂੰ ਅਸਥਾਈ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਚਲਾ ਗਿਆ। ਨਤੀਜਾ ਮੁੱਲ ਕਾਰ ਦੀ GPS ਗਤੀ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤੀ ਹੈ, ਪਰ ਥੋੜ੍ਹਾ ਵੱਧ ਹੈ। ਇਹ ਗਣਨਾ ਦੀਆਂ ਗਲਤੀਆਂ ਜਾਂ ਟੈਸਟ ਵਾਹਨ ਜਾਂ ਹੋਰ ਸੜਕੀ ਆਵਾਜਾਈ ਤੋਂ ਹਵਾ ਜਾਂ ਹਵਾ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਿੱਚ ਵਿਘਨ ਵਰਗੇ ਬਾਹਰੀ ਕਾਰਕਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਹੋਰ ਸੈਂਸਰਾਂ ਵਿੱਚ ਆਪਟੀਕਲ ਰੇਨ ਸੈਂਸਰ, ਲਾਈਟ ਸੈਂਸਰ, ਲਾਈਟ ਸੈਂਸਰ ਅਤੇ ਹਵਾ ਦੇ ਦਬਾਅ, ਨਮੀ ਅਤੇ ਤਾਪਮਾਨ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ BME280 ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਜਿਆਂਜੀਆ ਨੇ ਕਿੰਗਸਟੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਆਟੋਨੋਮਸ ਕਿਸ਼ਤੀ 'ਤੇ ਵਰਤਣ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾਈ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਉਸਨੇ ਅੰਬੀਨਟ ਸਾਊਂਡ ਲਈ ਇੱਕ IMU, ਕੰਪਾਸ, GPS ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਫੋਨ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤਾ।
ਸੈਂਸਰਾਂ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪਿੰਗ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਵਿੱਚ ਤਰੱਕੀ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਇੱਕ ਨਿੱਜੀ ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨ ਬਣਾਉਣਾ ਪਹਿਲਾਂ ਨਾਲੋਂ ਕਿਤੇ ਜ਼ਿਆਦਾ ਆਸਾਨ ਹੋ ਗਿਆ ਹੈ। ਘੱਟ ਲਾਗਤ ਵਾਲੇ ਨੈੱਟਵਰਕ ਮੋਡੀਊਲਾਂ ਦੀ ਉਪਲਬਧਤਾ ਸਾਨੂੰ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇਹ IoT ਡਿਵਾਈਸ ਆਪਣੀ ਜਾਣਕਾਰੀ ਨੂੰ ਜਨਤਕ ਡੇਟਾਬੇਸ ਵਿੱਚ ਸੰਚਾਰਿਤ ਕਰ ਸਕਣ, ਸਥਾਨਕ ਭਾਈਚਾਰਿਆਂ ਨੂੰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਦੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਮੌਸਮ ਡੇਟਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਸਕਣ।
ਮਨੋਲਿਸ ਨਿਕੀਫੋਰਾਕਿਸ ਇੱਕ ਮੌਸਮ ਪਿਰਾਮਿਡ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਠੋਸ-ਅਵਸਥਾ, ਰੱਖ-ਰਖਾਅ-ਮੁਕਤ, ਊਰਜਾ- ਅਤੇ ਸੰਚਾਰ-ਆਟੋਨੋਮਿਕ ਮੌਸਮ ਮਾਪਣ ਵਾਲਾ ਯੰਤਰ ਜੋ ਵੱਡੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਤੈਨਾਤੀ 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। ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਨੂੰ ਠੋਸ-ਅਵਸਥਾ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮਾਪਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ, ਦਿਸ਼ਾ ਅਤੇ ਵਰਖਾ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕਿਸੇ ਕਿਸਮ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਕਨੀਕਲ ਯੰਤਰ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਅਜਿਹੇ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਅਤੇ ਚੁਣੌਤੀਪੂਰਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਵੱਡੀਆਂ ਤਾਇਨਾਤੀਆਂ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾਉਂਦੇ ਸਮੇਂ, ਤੁਹਾਨੂੰ ਇਹ ਵੀ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਲਾਗਤ-ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਹੋਣ, ਸਥਾਪਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਆਸਾਨ ਹੋਣ, ਅਤੇ ਵਾਰ-ਵਾਰ ਰੱਖ-ਰਖਾਅ ਦੀ ਲੋੜ ਨਾ ਹੋਵੇ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਸਾਰੀਆਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਨਾਲ ਵਧੇਰੇ ਭਰੋਸੇਮੰਦ ਅਤੇ ਘੱਟ ਮਹਿੰਗੇ ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨਾਂ ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਫਿਰ ਦੂਰ-ਦੁਰਾਡੇ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵੱਡੀ ਗਿਣਤੀ ਵਿੱਚ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਮਨੋਲਿਸ ਕੋਲ ਇਨ੍ਹਾਂ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਦੇ 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 ਕੈਪਚਰ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਯੋਜਨਾ IMU ਸੈਂਸਰ ਦੀ ਗਤੀ ਨੂੰ ਟਰੈਕ ਕਰਨ ਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਇੱਕ ਕੇਬਲ 'ਤੇ ਸੁਤੰਤਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੁੰਮਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਇੱਕ ਪੈਂਡੂਲਮ। ਉਸਨੇ ਇੱਕ ਨੈਪਕਿਨ 'ਤੇ ਕੁਝ ਗਣਨਾਵਾਂ ਕੀਤੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ਵਾਸ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਪ੍ਰੋਟੋਟਾਈਪ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਉਸਨੂੰ ਲੋੜੀਂਦੇ ਨਤੀਜੇ ਦੇਣਗੇ। ਮੀਂਹ ਦੀ ਸੰਵੇਦਨਾ ਕੈਪੇਸਿਟਿਵ ਸੈਂਸਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾਵੇਗੀ ਜੋ ਇੱਕ ਸਮਰਪਿਤ ਸੈਂਸਰ ਜਿਵੇਂ ਕਿ MPR121 ਜਾਂ ESP32 ਵਿੱਚ ਬਿਲਟ-ਇਨ ਟੱਚ ਫੰਕਸ਼ਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਮੀਂਹ ਦੀਆਂ ਬੂੰਦਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾ ਕੇ ਸਹੀ ਵਰਖਾ ਮਾਪ ਲਈ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡ ਟਰੈਕਾਂ ਦਾ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਤੇ ਸਥਾਨ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਜਿਸ ਹਾਊਸਿੰਗ ਵਿੱਚ ਸੈਂਸਰ ਲਗਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਉਸ ਦਾ ਆਕਾਰ, ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਭਾਰ ਵੰਡ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਯੰਤਰ ਦੀ ਰੇਂਜ, ਰੈਜ਼ੋਲਿਊਸ਼ਨ ਅਤੇ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਮਨੋਲਿਸ ਕਈ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਵਿਚਾਰਾਂ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਉਹ ਇਹ ਫੈਸਲਾ ਕਰਨ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਅਜ਼ਮਾਉਣ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾ ਰਿਹਾ ਹੈ ਕਿ ਕੀ ਪੂਰਾ ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨ ਘੁੰਮਦੇ ਹਾਊਸਿੰਗ ਦੇ ਅੰਦਰ ਹੋਵੇਗਾ ਜਾਂ ਸਿਰਫ਼ ਸੈਂਸਰ ਅੰਦਰ ਹੋਣਗੇ।
ਮੌਸਮ ਵਿਗਿਆਨ ਵਿੱਚ ਆਪਣੀ ਦਿਲਚਸਪੀ ਦੇ ਕਾਰਨ, [ਕਾਰਲ] ਨੇ ਇੱਕ ਮੌਸਮ ਸਟੇਸ਼ਨ ਬਣਾਇਆ। ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਸਭ ਤੋਂ ਨਵਾਂ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਵਿੰਡ ਸੈਂਸਰ ਹੈ, ਜੋ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਪਲਸਾਂ ਦੇ ਉਡਾਣ ਸਮੇਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਕਾਰਲਾ ਦਾ ਸੈਂਸਰ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਚਾਰ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਟ੍ਰਾਂਸਡਿਊਸਰਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਉੱਤਰ, ਦੱਖਣ, ਪੂਰਬ ਅਤੇ ਪੱਛਮ ਵੱਲ ਹਨ। ਇੱਕ ਕਮਰੇ ਵਿੱਚ ਸੈਂਸਰਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਯਾਤਰਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਪਲਸ ਨੂੰ ਲੱਗਣ ਵਾਲੇ ਸਮੇਂ ਨੂੰ ਮਾਪ ਕੇ ਅਤੇ ਫੀਲਡ ਮਾਪਾਂ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ, ਅਸੀਂ ਹਰੇਕ ਧੁਰੇ ਲਈ ਉਡਾਣ ਦਾ ਸਮਾਂ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਹਵਾ ਦੀ ਗਤੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਾਂ।
ਇਹ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਸਮਾਧਾਨਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਹੈ, ਜਿਸ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਰਿਪੋਰਟ ਵੀ ਹੈ।