Capteurs - Météorologie
[Mise à jour le 30/7/2024]
1. La météorologie
La météorologie est une science qui a pour objet l'étude des phénomènes atmosphériques tels que les nuages, les précipitations ou le vent dans le but de comprendre comment ils se forment et évoluent en fonction des paramètres mesurés tels que la pression, la température et l'humidité. Wikipédia
2. Vitesse et direction du vent
2.1 Généralités
2.1.1 Le vent
Le vent est le mouvement au sein d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète, d'une partie de ce gaz. Les vents sont globalement provoqués par un réchauffement inégalement réparti à la surface de la planète provenant du rayonnement stellaire (énergie solaire), et par la rotation de la planète. Sur Terre, ce déplacement est essentiel à l'explication de tous les phénomènes météorologiques. Le vent est mécaniquement décrit par les lois de la dynamique des fluides, comme les courants marins. Il existe une interdépendance entre ces deux circulations de fluides. Wikipédia
2.2 Anémomètre à coupelles
2.2.1 Anémomètre numérique
2.1.1.1 Présentation
Cet ensemble de capteurs météo comprend un anémomètre, un pluviomètre, une girouette ainsi que les accessoires de montage. Il vous permet de mesurer la vitesse du vent, de connaître sa direction et de mesurer la quantité de pluie. Tous les capteurs sont pourvus d'une sortie sur des interrupteurs ILS étanches et ne contiennent pas de carte électronique.
Caractéristiques
L'anémomètre délivre une impulsion par tour (une vitesse de 2,4 km/h donne une impulsion par seconde).
La girouette peut donner la direction du vent sur 16 secteurs (grâce à une combinaison de résistances et 8 ILS).*
Documentation
Datasheet à télécharger
ici
Connexion à un shield Tinkerkit v2 monté sur une
Netduino plus 2.
Archives
Le projet contenant l'exemple pour la carte
Netduino, à programmer avec l'IDE
Visual Studio Community 2015, est téléchargeable
ici
2.2.2 Anémomètre analogique SEN0170
2.2.2.1 Présentation
Anémomètre délivrant une sortie analogique 0 à 5 Vcc et une sortie 4-20 mA en fonction de la vitesse du vent (0 à 30 m/s).Cet anémomètre se connecte à une entrée analogique d'un microcontrôleur ou à l'entrée 4-20 mA d'un appareil compatible.
Caractéristiques
Alimentation : 12 à 24 Vcc
Consommation : < 0,3 W
Sorties :
analogique : 0 à 5 Vcc
4-20 mA
Plage de mesure efficace : 0 à 30 m/s
Vitesse de démarrage : 0,4 à 0,8 m/s
Résolution : 0,1 m/s
Erreur : ± 3 %
Longueur de cordon maxi : 8 m
Dimensions : 200 x 128 mm
Poids : 1 kg
Connectique
Rouge : +12-24 V
Noir : GND
Jaune : tension 0-5V
Bleu : courant 4-20mA
La courbe d'étalonnage est téléchargeable
ici
2.2.2.2 Exemples de code
- *.cpp
/*!
* @file SEN0170.ino
* @brief Reading wind speed rating
* @copyright Copyright (c) 2010 DFRobot Co.Ltd (http://www.dfrobot.com)
* @license The MIT License (MIT)
* @author DFRobot
* @version V1.0
* @date 2023-08-03
*/
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
int sensorValue = analogRead(A0);
float outvoltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
Serial.print("outvoltage = ");
Serial.print(outvoltage);
Serial.println("V");
int Level = 6 * outvoltage;//The level of wind speed is proportional to the output voltage.
Serial.print("wind speed is ");
Serial.print(Level);
Serial.println(" level now");
Serial.println();
delay(500);
}
A venir
3. Pluviométrie
3.1 Pluviomètre SEN0575
3.1.1 Présentation
Le pluviomètre à augets basculants SEN0575 mesure les précipitations en millimètres et donne la durée de fonctionnement. Ce capteur se connecte en I2C ou en UART à une carte compatible Arduino via un adaptateur. La sélection du mode de communication s'effectue via un inverseur.
Caractéristiques
Alimentation : 3,3 à 5,5 Vcc
Consommation : < 3 mA
Interface : I2C (SLA = 0x1D) ou UART(sélection avec un inverseur)
Résolution : 0,2794 mm (1 impulsion)
Température de service : -40 à 85 °C
Dimensions :
Poids : 119 g
Le pluviomètre à augets basculants SEN0575 est composé de pièces de mesure et de pièces recueillant la pluie. Lorsqu'il pleut, l'eau de pluie tombe dans l'entonnoir et s'écoule dans l'auget basculant (A ou B). Lorsque l’accumulation d’eau atteint une certaine hauteur, l’auget x perd l’équilibre et se renverse. Chaque fois qu'il se vide, un contact électrique se ferme, envoyant une impulsion au circuit adaptateur principalement composé d’un microcontrôleur CS32L010.
Adaptateur Gravity![Adaptateur Adaptateur](/dokuwiki/lib/exe/fetch.php?media=materiels:capteurs:environnement:adaptateur_pluviometre.png)
N° | Des. | Description |
1 | D/T | I2C → SDA ou UART → TX |
2 | C/R | I2C → SCL ou UART → RX |
3 | - | GND |
4 | + | 3,5V - 5V |
Documentation
Schéma de l'adaptateur Gravity à télécharger
ici
Chronogrammes
Relevé des signaux sur le bus I2C :
H=2,7940mm,
10 impulsions,
H=2,7940mm/h, Temps de fonctionnement = 0,62h . A télécharger
ici.
3.1.2 Bibliothèques
3.1.3 Exemples de code
Ressources
-
Fiche guide pour l'étude d'une chaîne d'information comprenant un
pluviomètre à augets [Télécharger]
A venir