Einleitung
Die Windrichtung wird mit einer Windfahne gemessen und gibt die Richtung an, aus der der Wind weht. Sie wird nach dem Polarwinkel (Azimut) auf der 360-Grad-Skala bestimmt, bezogen auf geographisch Nord (Ost = 90°, Süd = 180°, West = 270°, Nord = 360°). In der Praxis wird überwiegend die 8-teilige Windrose verwendet (N, NE, E, SE, S, SW, W, NW).
Im Smarthome spielt die Windrichtung eher eine untergeordnete Rolle – für eine vollständige Wetterdatenerfassung gehört sie aber dazu.
Verfügbare Messwerte
| Variable | Einheit | Quelle | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| winddir | ° | Messung | Windrichtung |
| winddir_avg10m | ° | Messung | Durchschn. Windrichtung letzte 10 Min. |
| winddir_avg2m | ° | Messung | Durchschn. Windrichtung letzte 2 Min. |
Verwendeter Sensor
Wir verwenden die hochwertige Aluminium-Windfahne von ComWinTop/Renke (CWT-SWD-A-360-A) mit analogem 0–5 V-Ausgang und kontinuierlicher 360°-Messung. Die Verarbeitung ist sehr hochwertig: Aluminiumgehäuse, über O-Ring-Dichtungen in Gehäuse und Stecker komplett gegen Nässe geschützt. Der Winkel wird kontaktlos über einen Hall-Winkelsensor ermittelt (Magnet auf der Achse über dem Sensor-IC), was für eine lange Lebensdauer spricht. Die Ausgangsspannung ist linear dem Winkel zugeordnet (0 V = 0°, 5 V = 359,9°) und wird direkt am Solar-Sensor-Modul eingelesen.
Datenblatt
Spezifikation
- Messbereich: 360° (kontinuierlich)
- Genauigkeit: ±1°
- Ausgang: 0–5 V (analog)
- Versorgungsspannung: DC 10–30 V
- Leistungsaufnahme: ≤ 0,2 W
- Ansprechzeit: ≤ 0,8 s
- Arbeitsbereich: −20 … +60 °C / 0–80 % rF
- Maße: Breite 246 mm, Höhe 201,5 mm
Materialliste
Als Bausatz verfügbar
Alle notwendigen Komponenten dieser Bauanleitung sind auch als Komplettbausatz verfügbar! Der Bausatz enthält dabei alle Einzelkomponenten (außer Klebstoffe, Lötmaterial, etc.) – inklusive notwendiger Platinen und 3D-Druckteile. Mit dem Erwerb unterstützt Du uns zudem bei der Weiterentwicklung der DIY-Wetterstation.
Hier geht’s zum Shop ›| Anzahl | Bauteil | Bezug |
|---|---|---|
| 1 Stk. | ComWinTop / Renke Windrichtungssensor (Aluminium, analog 0–5 V, 360°), CWT-SWD-A-360-A | Ali Express / Amazon |
| 1 Stk. | 3D-Druck Adapter / Gehäuse Windsensor | siehe unten |
| 4 Stk. | Edelstahl Rundkopfschraube DIN7380, M4×16mm | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 4 Stk. | Edelstahl Sechskantmutter M4 | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 4 Stk. | Edelstahl Unterlegscheibe M4×9×0,8mm | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 1 Stk. | Edelstahl Senkkopfschraube DIN7991, M8×20mm | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 2 Stk. | Edelstahl Sechskantmutter M8 | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 1 Stk. | Edelstahl Unterlegscheibe M8×16×1,5mm | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 1 Stk. | Kabeleinführung IP68, PG07 (M12) | Ali Express / Amazon |
| 1 Stk. | Gelenkrohrschelle, 25–28mm / 3/4″ | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 4 Stk. | Kabelbinder 3×150mm, UV-beständig | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
3D-Druck-Teile und Platine
Der Windrichtungssensor wird über einen 3D-gedruckten Adapter am Halterungssystem befestigt. Der Adapter nimmt den Sensorfuß auf und wird per Gelenkrohrschelle am Mast fixiert.
Die 3D-Druckfiles können hier heruntergeladen werden: https://github.com/mschlenstedt/WeatherLox/tree/main/case/weatherlox-wind
Benötigtes Werkzeug und Verbrauchsmaterial
- Innensechskant- bzw. Schraubenschlüssel (M4, M8)
- Kompass oder Smartphone (zur Nordausrichtung)
Montageanleitung
Erst die Steuerungseinheit montieren
Diese Anleitung setzt voraus, dass ihr eine bereits lauffähige Steuerungseinheit habt! Beginnt also ggf. mit der Steuerungseinheit, bevor ihr dieses Sensormodul zusammenbaut.
Zunächst wird die Rohrschelle am 3-D-Druck-Adapter befestigt. Dazu die M8 Schraube mittig durch den Adapter führen und von unten mit Unterlegscheibe und Mutter sichern. An der Schraube wird dann die Rohrschelle befestigt.
Der Sensor wird dann mit den 4 M4-Schrauben am Adapter befestigt und von unten mit Unterlegscheibe und Gegenmutter gesichert.
Der Sensor muss nach Norden ausgerichtet werden. Dazu befindet sich eine Markierung am Gehäuse, der die Nordrichtung anzeigt. Zur Ausrichtung nutzt man einen Kompass oder die Kompass-App im Smartphone. Anschließend die Rohrschelle und Gegenmutter so fixieren, dass die Nordrichtung eingestellt bleibt.
Das Kabel wird nun sauber nach unten zur Steuerungseinheit verlegt (Hinweis: Die Kabel sollten erst mit Kabelbinder fixiert werden, wenn die Montage der gesamten Wetterstation abgeschlossen ist – so lassen sich Kabel bündeln). Das Kabel wird mit einem Bogen nach unten in die Steuerungseinheit eingeführt. So ist sichergestellt, dass Tropfwasser, welches sich am Kabel sammelt, von der Kabeldurchführung weg geleitet wird. Das Kabel wird entsprechend gekürzt und im Inneren ca. 10 cm abisoliert. So bleibt genügend Reserve zur Verlegung.
Anschließend wird das Kabel an der Steuerungseinheit an den Klemmen mit der Bezeichnung „WindD“ angeklemmt. Vorher die Steuereinheit vom Strom trennen!
- WindD1: Braun
- WindD2: Schwarz
- WindD3: Blau
- WindD4: Gelb
Die Steuerung kann nun wieder mit Strom versorgt werden. Es muss nun nochmals kontrolliert werden, ob entsprechende Messwerte im Tab Devices angezeigt werden. Dazu den Sensor auf verschiedene Richtungen stellen und am Eingang Nr. XX schauen ob sich die Spannungswerte ändern. Wenn die Funktionsprobe abgeschlossen ist, ist die Montage schon fertig!
