Einleitung
Die Windgeschwindigkeit wird mit einem Anemometer gemessen. Der gebräuchlichste Anemometer-Typ ist das Schalenkreuzanemometer, bei dem an den Enden eines drei- oder vierarmigen Sterns halbkugelförmige Hohlschalen montiert sind, die durch den Wind in Rotation versetzt werden. Aus der Drehgeschwindigkeit wird die Windgeschwindigkeit bestimmt.
Im Smarthome kann die Windgeschwindigkeit zum Beispiel genutzt werden, um eine Markise oder Raffstores rechtzeitig einzufahren, bevor sie bei Sturm Schaden nehmen. Außerdem wird sie zur Berechnung der gefühlten Temperatur (Windchill) benötigt.
Verfügbare Messwerte
| Variable | Einheit | Quelle | Beschreibung |
|---|---|---|---|
| beaufort | Bft | Messung | Windstärke |
| windchill | °C | Berechnung | Windchill (gefühlte Temperatur) |
| windgust_max10m | km/h | Messung | Max. Windböe letzte 10 Min. |
| windgust_max2m | km/h | Messung | Max. Windböe letzte 2 Min. |
| windgust_maxdaily | km/h | Messung | Max. Windböe aktueller Tag |
| windrun_daily | km | Messung | Windweg aktueller Tag |
| windspeed | km/h | Messung | Windgeschwindigkeit |
| windspeed_avg10m | km/h | Messung | Durchschn. Windgeschwindigkeit letzte 10 Min. |
| windspeed_avg2m | km/h | Messung | Durchschn. Windgeschwindigkeit letzte 2 Min. |
Verwendeter Sensor
Wir verwenden den hochwertigen Aluminium-Windgeschwindigkeitssensor von ComWinTop/Renke (CWT-SWS-A-A) mit analogem 0–5 V-Ausgang. Die Verarbeitung ist sehr hochwertig: Aluminiumgehäuse, der Sensor ist über O-Ring-Dichtungen im Gehäuse und im Stecker komplett gegen Nässe geschützt. Gemessen wird kontaktlos (kein mechanischer Reedschalter), was für eine lange Lebensdauer spricht.
Datenblatt
Spezifikation
- Messbereich: 0–60 m/s
- Auflösung: 0,1 m/s
- Genauigkeit: ±(0,2 + 0,03 · V) m/s
- Anlaufgeschwindigkeit: ≤ 0,2 m/s
- Ausgang: 0–5 V (analog)
- Versorgungsspannung: DC 10–30 V
- Leistungsaufnahme: ≤ 0,1 W
- Ansprechzeit: ≤ 1 s
- Arbeitsbereich: −20 … +60 °C / 0–80 % rF
- Maße: Ø 222,6 mm, Höhe 178,8 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 Windgeschwindigkeitssensor (Aluminium, analog 0–5 V), CWT-SWS-A-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 |
| 1 Stk. | Edelstahl Sechskantmutter M8 | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 1 Stk. | Edelstahl Unterlegscheibe M8×16×1,5mm | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 1 Stk. | Gelenkrohrschelle, 25–28mm / 3/4″ | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 4 Stk. | Kabelbinder 3×150mm, UV-beständig | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
| 1 Atk. | Kabeleinführung IP68, PG07 (M12) | Ali Express / Amazon / Baumarkt |
3D-Druck-Teile und Platine
Der Windsensor 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)
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.
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 „WindS“ angeklemmt. Vorher die Steuereinheit vom Strom trennen!
- WindS1: Braun
- WindS2: Schwarz
- WindS3: Blau
- WindS4: 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 drehenund am Eingang Nr. XX schauen ob sich die Spannungswerte ändern. Wenn die Funktionsprobe abgeschlossen ist, ist die Montage schon fertig!
