Diseño e implementación de un Sistema de medición de temperatura ambiental, velocidad y Dirección del Viento en base a sensores ultrasónicos

Abstract

El objetivo del proyecto es demostrar la influencia del viento y la temperatura en la velocidad de transmisión de las ondas ultrasónicas y aprovechar este efecto para desarrollar un anemómetro y termómetro. Los parámetros medidos son presentados en forma análoga y digital, a través de conversores D/A y de una interfaz serial. Además el sistema permite el almacenamiento periódico de datos. La configuración, monitoreo y descarga de datos es realizada a través de una interfaz de computadora, mediante comunicación RS-232. El sistema es controlado por el procesador de señales dsPIC30f3011, el cual genera la señal de 40KHz para la transmisión ultrasónica y mediante el conversor A/D integrado y un comparador externo permite medir el tiempo de vuelo de la señal ultrasónica. El sistema cuenta con cuatro transductores orientados en los ejes Norte-Sur y Este-Oeste. El tiempo de vuelo es medido en las cuatro posibles direcciones, con estos datos se calcula la velocidad y la temperatura en cada una de lo ejes, a través de los algoritmos de la inversa de los tiempos de vuelo. Con las velocidades en cada eje se realiza una suma vectorial para determinar la dirección y velocidad total del viento. La temperatura se obtiene del promedio de las dos temperaturas medidas.