materiels:capteurs:environnement:meteo [WEBGE Wikis]

[Mise à jour le 30/7/2024]

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

2.1.1 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

Ressources
- Exemples d'anémomètres
- Éolienne : Du vent à l'électricité

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.

Distributeur : Gotronic

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

Modèle de l'anémomètre
- 1 impulsion = 2,4 km/h

Connexion à un shield Tinkerkit v2 monté sur une Netduino plus 2.

2.2.2 Anémomètre analogique SEN0170

SEN0170

2.2.2.1 Présentation

Source : wiki DFROBOT

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.

Distributeur : Gotronic

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

Principe de fonctionnement (Wikipédia)

La courbe d'étalonnage est téléchargeable ici

Ressource : wiki DFROBOT
Connexion à une Base Shield V2 montée sur une Arduino Uno
Exemple pour tester le capteur

*.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

3.1 Pluviomètre SEN0575

Pluviomètre à auget et son adaptateur

3.1.1 Présentation

Source : wiki DFROBOT

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.

Distributeur : GoTronic

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 :
  - carte : 32 x 37 mm
  - capteur : 118 x 59 x 80 mm
- Poids : 119 g

Principe
- Ressource : Comment fonctionnent les capteurs de pluie.

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
- Connexions

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.