Исследовательская работа «Анемометр»
Автор: Халявина Полина Дмитриевна
Место работы/учебы: МАУ ДО «Центр детского творчества», 7 класс
Научный руководитель: Ракитина Светлана Юрьевна, Педагог дополнительного образования
Аннотация
Анемометр применяется для определения скорости порывов ветра в аэропортах и на аэродромах, им можно проверить эффективность работы вентиляционного оборудования в различных промышленных установках. Можно использовать в военных целях, например для корректировки артиллерийских расчётов, беря поправку на фактическую силу ветра и т. д.
Гипотеза исследования: мы предполагаем, что можно из подручных бросовых материалов, микродвигателя от сломанной детской игрушки, реле, двух светодиодов и китайской платы микроконтроллера “Arduino”, изготовить и откалибровать анемометр даже без эталонного прибора.
Цель работы: проанализировать возможность создания анемометра из подручных, бросовых материалов с минимальными затратами, сконструировать механический анемометр.
Задачи работы:
- проанализировать принцип измерения неэлектрической величины путём преобразования в зависимую от неё электрическую величину;
- изучить принцип работы машины постоянного тока с постоянными магнитами в режиме генератора, проанализировать возможность её использования в качестве преобразователя скорости вращения в электрическую величину – напряжение;
- сконструировать анемометр из подручных материалов;
- разработать простейшую электронную схему для передачи получаемого напряжения в микроконтроллер “Arduino” с целью последующей обработки;
- в среде IDE написать программу;
- откалибровать анемометр – опытным путём получить график зависимости напряжения от скорости ветра;
- доработать программу путём уточнения коэффициентов, или формулы связи между напряжением и скоростью ветра.
Предмет исследования: снятие зависимости напряжения на выводах датчика (генератора постоянного тока) “U” от скорости вращающего его ветра “v”; f = U(v).
Объект исследования: генератор постоянного тока, цифровой вольтметр, микроконтроллер “Arduino”.
Результаты
Основные результаты:
— мы разобрались в принципе измерения неэлектрических величин путём преобразования в зависимые от них аналоговые электрические величины (ток, напряжение);
— разобрали принцип действия и проанализировали работу машины постоянного тока, получили характеристику зависимости напряжения на выводах генератора от скорости ветра;
— сделали вывод о возможности использования микрогенератора в качестве датчика скорости вращения анемометра;
сконструировали анемометр из подручных материалов;
— провели серию экспериментов с целью калибровки прибора и установления связи между напряжением микрогенератора и скоростью ветра;
— разработали электронную схему подключения микрогенератора к микроконтроллеру “Arduino”;
— рассчитали связь между напряжением микрогенератора – величиной, выдаваемой АЦП – и скоростью ветра, определили необходимый коэффициент связи;
— определили технические характеристики нашего анемометра исходя из параметров микрогенератора;
— написали программу в среде «IDE»;
— опробовали анемометр в работе;
— сделали выводы, поставили задачи на будущее.
Содержание работы
Если прикрепленный файл не отображается, перегрузите, пожалуйста, страницу
Загрузка…
Перезагрузить документ 
Открыть в новой вкладке Дата публикации работы: 20.12.2020
Добавить комментарий