Апаратно-програмне забезпечення цифрового ультразвукового анемометра
Автор: Феськова Ірина Миколаївна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Спеціалізовані комп'ютерні системи
Інститут: Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У наш час дуже важливо наперед знати прогноз погоди, аби уникнути неприємних ситуацій чи навіть природних катаклізм, які згубно впливають на населення. Як нам всім відомо, вітер є попередником змін. Тому люди, почали створювати різні прилади аби застосовувати їх і бути готовим. Одним з популярних пристроїв є анемометр. Даний пристрій застосовується для вимірювання швидкості вітру, а також є поширеним приладом метеостанції. У цій дипломній роботі розглядаються анемометри, принцип роботи якого ґрунтується на вимірюванні часових параметрів проходження ультразвукових зондувальних сигналів між датчиками, які знаходяться один навпроти другого, кількість таких датчиків залежить від кількості обраних площин. Додатково проведено експериментальні вимірювання амплітудної частотної характеристики ультразвукових датчиків, на основі яких розраховано коефіцієнт якості та час перехідного процесу. Це дало можливість сформувати оптимальний сигнал збудження датчиків. Розроблено шлях обробки цифрових сигналів, отриманий від ультразвукових датчиків. Модель шляху реалізована в середовищі MATLAB. Розрахунки роздільної здатності анемометра та часу інтеграції проводяться для відображення результату вимірювання та виводяться на екран пристрою, такого як персональний комп’ютер. Також, представлені результати розробки експериментальної схеми та програмного забезпечення до неї, щодо результатів досліджень та вимірювань, зроблених на розробленій операційній моделі, то було використано один із методів обробки сигналу, є можливість подальшої модернізації макета та алгоритмів обробка сигналу для прийому параметрів співвідношення сигнал / шум та збільшення здатності пристрою. Об’єкт досліджень- методи вимірювання швидкості та напрямку вітрового потоку. Предмет досліджень- засоби вимірювання швидкості та напрямку вітрового потоку. Метою даної дипломної роботи є розгляд та аналіз сучасних тенденцій розвитку метеорології, а саме пристроїв виміру вітрового потоку. У розділах основної частини є продемонстровано перехід від теоретичних даних, гіпотез та підходів створення пристроїв до реалізації анемометра. Перший розділ розкриває аналітичний огляд прототипів та їх застосування. Важливість характеристик і підходу до створення таких пристроїв. А також знайти орієнтацію для свого майбутнього пристрою. Другий розділ містить у собі дослідження вибору програмного та апаратного наповнення для анемометра, який буде реалізований у даній роботі. Третій розділ це вже безпосередня реалізація пристрою, демонстрація системи, її особливості та нюанси. Представлені схеми, та роз’яснення для цього пристрою. Ключові слова: анемометр, ультразвукові давачі, плата, мікроконтролер, цифровий фільтр.