Niedawno ukończyłem prace przy układzie do pomiaru natężenia promieniowania słonecznego. Podzielę się z Wami moimi spostrzeżeniami z pracy nad nim.
Wykonam go na bazie malutkiego panelu słonecznego (baterii słonecznej). Bateria jest zamontowana na dachu na takim wysięgniku z pręta ocynkowanego przy kominie. Skierowana jest na południe z malutkim przechyłem od poziomu ok. 20% (może nawet mniej). Zostawiłem mały przechył po to, aby w zimę spadał z panelu śnieg. Baterię przykleiłem na silikonie do takiej płytki pleksi grubości 8mm. Do tej płytki jest natomiast przykręcony wspomniany nagwintowany pręt. Całość jest dobrze zabezpieczona silikonem przed wodą. Z panelu przewodem dwużyłowym sygnał idzie do domu – ok. 8 metrów. Dopiero tutaj mam dopięty układ cyfrowy. Cały układ pomiarowy wykonałem wzorując się danymi ze strony:
http://www.sensorsmag.com/sensors-mag/1-...nitor-1065 (opis mniej więcej w środku strony).
Dobrałem rezystory tak aby napięcie max. na wejście układu wynosiło 0,25V – było z tym trochę zabawy. I tak będę musiał jeszcze to troszkę wyskalować. Dlatego na płytce mam mały potencjometr napłytkowy do dokładnej regulacji. Pierwotnie wszystkie elementy miałem na jednej płytce, ale ponieważ w układzie cyfrowym DS2438 jest też termometr cyfrowy, dlatego wyniki pomiaru temperatury były bardzo zafałszowane. Grzały się rezystory bo panelik ma ok. 0,8W mocy. Dlatego też rezystory dzielnika napięcia przeniosłem i umieściłem oddzielnie. Dodatkowo zastosowałem rezystory znacznie większej mocy po to, aby nie były zbyt ciepłe. Termometr w tym układzie cyfrowym pokazuje mi po prostu temperaturę na biurku, czyli tam gdzie leży układ. Układ zamknąłem w małym pudełeczku plastikowym z dziurkami wentylacyjnymi, podobnie rezystory dzielnika napięcia. W zasadzie można było zastosować mniejsze ogniwo i ew. cały układ zamontować pod panelem. Można by mieć dodatkowo pomiar temperatury panelu do ew. korekcji wskazań. No ale większy „panelik” będzie bardziej odporny na ew. zabrudzenia.
Do odczytów wartości wykorzystuje całkowicie darmowy program LogTemp:
http://www.mrsoft.fi/ohj01en.htmProgram działa dobrze, ale ma tylko opcje wyświetlania (rysowania wykresów) nasłonecznienia w procentach względem zadanej wartości maksymalnej, wyniki zapisuje też do pliku. Ta wartość max. ustawiana jest w miliwoltach a więc sygnału na wejście układu DS2438. Chciałbym natomiast tak to poustawiać i wyskalować, aby wartości były np. w watach na metr kwadratowy - W/m2. Niestety nie znam się zbytnio na programowaniu i sam raczej nie napiszę nic do obsługi tego. Tym samym programem mierzę temperaturę z pozostałych termometrów cyfrowych DS18B20. Łącznie mam ich 13 sztuk i 4 w innym urządzeniu.
Poniżej kilka fotek wykonania. "Panelik" słoneczny wygląda tak brzydko, bo jest na nim jeszcze folia ochronna. Na fotkach układ DS2438 jest do góry nóżkami - czyli jest przyklejony na plecach:
http://nwpei.prz.edu.pl/~mgamrac/stacja2/solar1.jpghttp://nwpei.prz.edu.pl/~mgamrac/stacja2/solar2.jpghttp://nwpei.prz.edu.pl/~mgamrac/stacja2/solar3.jpghttp://nwpei.prz.edu.pl/~mgamrac/stacja2/solar4.jpghttp://nwpei.prz.edu.pl/~mgamrac/stacja2/solar5.jpghttp://nwpei.prz.edu.pl/~mgamrac/stacja2/solar6.jpgDalej pokazuję pierwsze wyniki pomiaru. Niestety nie było na razie całego dnia słonecznego od rana do wieczora, więc nie mogłem zdjąć pełnej charakterystyki nasłonecznienia, ale na wykresie dość dobrze widać jej kształt. Ta linia przerywana jest z poprzedniego dnia. Drugi wykres jest z dnia deszczowego.
Zauważyłem, że panel musi pracować w punkcie swojej mocy maksymalnej, ponieważ w sytuacji zastosowania większych rezystancji charakterystyka jest płaska na górze – szybko dochodzi do maksimum, potem długo jest stała i następnie szybko opada.
Zapraszam też do poczytania o innym moim układzie do pomiaru temperatury gruntu:
http://stacjepogody.waw.pl/index.php?topic=1234.0