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WSWD SONIC Anemometer
7.
Funktionsbeschreibung
Im folgenden Abschnitt werden die verschiedenen Gerätefunktionen des WSWD detailliert be-
schrieben. Da die Anzahl an herausgeführten Pins begrenzt ist, kann es vorkommen dass be-
stimmte Funktionen den Betrieb anderer ausschließen. Sollte dies der Fall sein wird es in der
Beschreibung der entsprechenden Funktion erwähnt. Ursprung dessen ist die mehrfache Bele-
gung einzelner Pins.
7.1.
Messwerterfassung
Die primäre Funktion des WSWD liegt in der Aufnahme und Aufbereitung von Messwerten. Die
Messung ist in einem festen Zyklus abgebildet. Im Urzeigersinn senden die Transducer Schall-
impulse aus, welche vom gegenüberliegen Transducer empfangen werden. Aus der Differenz
zweier Laufzeiten des Schalls über zwei Messtrecken wird die Geschwindigkeit bestimmt. Ein
Zyklus ist dann erfüllt, wenn alle vier Transducer je einmal gesendet und empfangen haben,
sprich wenn ein Kreisförmiger Durchlauf vollendet ist. Die Messwerte aus einem Zyklus werden
zu einem Datensatz zusammengefasst und mit einem Zeitstempel versehen. Nach dem Plausi-
bilitätstest (siehe Plausibilitätsprüfung) werden die daraus resultierenden Parameter berech-
net und einstellungsabhängig direkt ausgegeben (siehe Momentanwerte/Rohmesswerte) oder
in den Mittelungspuffer geschrieben (siehe Mittelwerte).
7.1.1.
Momentanwerte/Rohmesswerte
Gewöhnlicher Weise werden die Momentanwerte nicht benötigt, da durch die hohe Abtastrate
sich selbst bei einer Mittelung keine bedeutenden Verzögerungen ergeben und die dynami-
schen Eigenschafen erhalten bleiben. Um die Ausgabe der Momentanwerte zu ermöglichen
muss die Mittelung ausgeschaltet sein. Ist dies nicht der Fall, ist es unumgänglich diese mit dem
entsprechenden Befehl 36 zu deaktivieren.
7.1.2.
Mittelwerte
In einem Großteil der Anwendungen ist es von Vorteil, die hohe Abtastraste zu nutzen, um über
ein bestimmtes Zeitfenster fließend zu Mitteln. Dadurch verringern sich die Turbulenzen und die
Messung gewinnt an Aussagekraft. Der einzige Nachteil ist die sich daraus ergebende Mess-
verzögerung, proportional zum Zeitfenster.
Mit dem Befehl 36 kann die Mittelung ein- beziehungsweise ausgeschaltet und das Zeitfenster
gewählt werden.
Der Mittelungspuffer hängt nicht von der Anzahl aufeinanderfolgender Messwerte ab, sondern
von der Zeitdifferenz, gebildet aus den Zeitstempeln der Datensätze. Das verhindert, dass feh-
lerhafte Messungen in die Mittelung mit eingehen und somit das Ergebnis verfälschen.
Der WSWD verfügt über zwei ausgereifte Verfahren zur Mittelung.
Zum einen der fließende skalare Mittelwert, welcher für die Windgeschwindigkeit, Temperatur
und alle anderen Skalaren Messgrößen verwendet wird. Mit dieser Methode werden alle Grö-
ßen voneinander unabhängig gemittelt. Zum anderen der fließende vektorielle Mittelwert, mit
dem die Bestimmung der Windrichtung erheblich verbessert und geglättet werden kann.
Mit dem Befehl 32 kann die Mittelungsmethode festgelegt werden.
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Doku.-Nr.: 1811
Rev. 1.3
Seite 15
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