Автор(ы)

Халявина Полина Дмитриевна, Сухорукова Вероника Валерьевна

Аффилиация

МАОУ "Центр детского творчества", г.Серов

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.

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”.

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.

Основные результаты: поставленные задачи выполнены.

  • 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

Конкурс, в котором автор работы принял участие: Мир, в котором мы живем: III Открытый международный конкурс учебно-познавательных и исследовательских групповых проектов школьников
Отрасль наук: Технические науки
Форма представления работы: Проектная работа
Дата публикации работы: 04.12.2020


Смотреть похожие работы

Проект “Устройство перекрытий из деревянно-гибридных конструкций”

Актуальность. В настоящее время получают развитие технологии строительства, объединяющие в одной конструкции различные свойства материалов. Такие материалы получили название гибридные. В настоящей работе описана технология устройства перекрытий состоящ …

Проектирование логистической системы “Грузовой транспорт”

Актуальность. В интернете мы увидели ролик о Московском международном медицинском кластере. Увидев размеры кластера, мы решили создать модульный беспилотный автомобиль, который будет соответствовать запросам по перевозке грузов и пассажиров. Учитывая т …

Проектная работа “Пресс-контейнер для сбора отходов”

В процессе развития человеческой цивилизации абсолютное количество твердых бытовых отходов неуклонно возрастает. Это связано с ростом населения, с чрезмерной концентрацией его в городах и изменением образа жизни людей. В России в 1991 году образовалось …

Практико-ориентированный проект “Сайт “Хочу в предуниверсарий” для желающих узнать больше о экономическом лицее”

Актуальность заключена в создании отдельного, презентабельного сайта для Экономического лицея имени Г.В. Плеханова, который решит проблемы: Неудобство постоянного поиска раздела лицея на официальном сайте; Неудобное для прочтения расположение информаци …