Um anemômetro é um aparelho empregado para determinar a velocidade (direção e velocidade) e pressão do vento. A maioria dos anemômetros mede apenas um desses fatores. Uma vez que a velocidade do vento e a pressão do vento estão intimamente ligadas; pressão, direção e velocidade podem ser derivadas matematicamente de um anemômetro que é desenvolvido especificamente para medir a velocidade do vento.
Os anemômetros podem ser construídos do zero, utilizando alguns materiais encontrados em casa e algumas peças elétricas e eletrônicas que podem ser facilmente obtidas em lojas de ferragens e eletrônicos. Um anemômetro feito em casa geralmente tem um eixo giratório principal apoiado em rolamentos. No topo haveria pelo menos três raios horizontais, e no final de cada raio haveria taças para pegar o vento. O eixo giratório principal está ligado a um dínamo que produz eletricidade quando o eixo principal gira. A saída em eletricidade então passa por uma pequena placa de circuito conectada e, finalmente, em um display de medição.
Libere a tensão proporcional com base
O principal componente da placa de circuito é uma unidade de microcontrolador, que é uma prima bastante simplificada do microprocessador do PC. Ele está disponível para consumidores e entusiastas de eletrônicos e pode ser encontrado em vários aparelhos, como controles remotos, ferramentas elétricas e até brinquedos. O tipo de microcontrolador frequentemente usado para anemômetros caseiros é aquele que pode liberar voltagem proporcional com base na frequência elétrica de entrada. A rotação do eixo principal afeta a frequência elétrica emitida pelo dínamo; a tensão de saída resultante do microcontrolador é então registrada em um display de medição conectado, que pode ser tão genérico quanto um multímetro.
Esses tipos de anemômetros caseiros precisam ser calibrados, o que significa que uma relação proporcional entre a velocidade do vento e a voltagem elétrica precisa ser estabelecida. A velocidade do vento é medida em quilômetros por hora ou metros por segundo, e embora isso seja evidente na rotação do eixo principal, quantificá-la implicaria na instalação de um dispositivo mecânico que mede diretamente o número de rotações que o eixo faz em um determinado período de tempo.. Os meios mecânicos de medição geralmente estão sujeitos a erros ao lidar com algo tão turbulento como o vento. Para testar e calibrar seu anemômetro caseiro, você pode simular várias velocidades do vento dirigindo seu carro com o aparelho acoplado fora do carro.
1. Monte o anemômetro caseiro em seu carro.
Anexado com segurança
Certifique-se de que está preso com segurança para que não caia e seja danificado. Você precisará da ajuda de outra pessoa que monitorará as leituras do multímetro e fará anotações.
2. Dirija o carro em velocidades constantes.
Certifique-se de que está dirigindo em uma estrada regular e faça isso em um dia sem vento. Tanto quanto possível, a rotação do eixo deve ser causada puramente pelo vento criado pelo movimento do carro e não por qualquer outro vento real e natural. Dirija o carro em várias velocidades constantes em períodos constantes de tempo. Você pode começar a 20 km / h e mantê-lo por 5 minutos, por exemplo, e depois acelerar para 25 e assim por diante.
3. Anote a velocidade do carro e a leitura da tensão correspondente.
A cada grau de velocidade do carro, seu assistente deve tomar nota da leitura de tensão. Você pode gritar a leitura no velocímetro do carro para que ele também possa anotar.
Relação proporcional
4. Represente graficamente os resultados e deduza a relação proporcional.
Agora que você tem medidas correlativas de velocidade e tensão, pode representar esses dados em um gráfico. Isso servirá como referência para que você possa saber a velocidade com que o vento está se movendo com base no que você vê no multímetro.
Os anemômetros comerciais e aqueles de nível industrial adicionaram recursos para que medições precisas da temperatura e umidade do vento também possam ser obtidas. Anemômetros de mão já foram lançados no mercado e são voltados para indivíduos como windsurfistas, velejadores e pilotos de pipa que precisam ter acesso constante às condições precisas e mais recentes do vento.