Windmesser bauen

Ein Magnet auf einem Sensor liefert Informationen zur Windgeschwindigkeit
Autor: Jonathan Filippi, Prato, Italien, [email protected]
Für meinen selbst gebauten Anemometer (Windmesser) benötigte ich für einen kontaktlosen Hall-Effekt-Sensor eine Welle, die bei einer vorgegebene Anzahl von Umdrehungen die korrekte Windgeschwindigkeit liefern konnte. Für diese Welle eignet sich ein diametral magnetisierter Stabmagnet des Typs S-04-10-DN. Ein integrierter Schaltkreis-Sensor erkennt die absolute Position des Magneten und liefert 256 Impulse pro komplette Umdrehung des Magneten. Damit kann die Windgeschwindigkeit bis zu 0,03 km/h genau bestimmt werden.
Ein Hall-Effekt-Sensor des Typs AS5040 auf einer Leiterplatte
Ein Hall-Effekt-Sensor des Typs AS5040 auf einer Leiterplatte
Einige Worte zum verwendeten Magneten: Ich hatte zuvor eine Scheibe des Typs S-10-05-DN verwendet, doch dieser Magnet wurde offenbar bereits vom Erdmagnetfeld erfasst und dadurch abgebremst. Der Stab S-04-10-DN hat diesen Nachteil nicht.
Das verwendete kleine Kugellager stammt von Rollerblades. Das dickflüssige Öl darin wurde durch dünneres Schusswaffenöl ersetzt, damit eine möglichst reibungsarme Drehung möglich ist.
Der Magnet wird mit der Achse des Anemometers starr verbunden. Dann wird die ganze Achse auf dem Kugellager (unten) befestigt.
Achse mit Kugellager (oben), Magnet (Mitte) und Leiterplatte mit Sensor (unten)
Achse mit Kugellager (oben), Magnet (Mitte) und Leiterplatte mit Sensor (unten)
Der Hall-Effekt-Sensor des Typs AS5040 (Austria Microsystems) wird mit der Leiterplatte nach oben in einem PVC-Rohr angelötet. Die Achse wird, Magnet voran, in das Rohr gesenkt, bis der Magnet noch 2 mm von der Leiterplatte entfernt ist. Der Magnet kann sich nun frei, ohne Reibung, über der Platte drehen.
Auf das obere Ende des Rohres wird schliesslich ein starres Stück Plastik mit drei Wind-Messbechern montiert.
Der Wind kann die drei Becher auf der Achse - und damit auch den Magneten - in Bewegung versetzen. Diese Bewegung wird vom Sensor ausgewertet und die Windgeschwindigkeit kann davon abgeleitet werden.

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