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3 Aufbau / Arbeitsweise
Windgeschwindigkeit / Windrichtung:
Die Windmessung basiert auf dem Hitzdrahtprinzip. An der Gehäuseunterseite befindet sich der
beheizte zylindrische Sensor. Die Temperatur des Zylinders wird über einen PID-Regler, auf einer
zur Umgebung konstant erhöhten Temperatur geregelt. Die zugeführte Heizenergie ist ein Maß für
die Windgeschwindigkeit.
Im Inneren des Metallzylinders befinden sich vier Temperatur-Messwiderstände. Diese
Widerstände sind thermisch mit dem Zylinder gekoppelt und entsprechend der 4 Himmels-
richtungen angeordnet. Bei einer Anströmung des Zylinders, ergibt sich in Abhängigkeit von der
Windrichtung ein Temperaturgradient, welcher über die Messwiderstände erfasst wird. Anhand der
Verhältnisse der 4 Temperaturwerte wird die Windrichtung berechnet.
Kann die Windrichtung nicht bestimmt werden, weil die Windgeschwindigkeit 0m/s ist, dann wird ihr
Wert auf 0° gesetzt. Wind aus Nord wird mit 360° abgebildet.
Helligkeit:
Die Helligkeitsmessung erfolgt über 4 Silizium-Foto-Sensoren, die in die 4 Himmelsrichtungen im
mittleren Elevationswinkel (40°) ausgerichtet sind.
Dämmerung:
Als Dämmerung bezeichnet man die Lichtstreuung in der Atmosphäre, die entsteht bei dem
fließenden Übergang zwischen Tag und Nacht vor Tagesanfang oder nach Tagesende.
D.h., die Sonnenscheibe ist nicht zu sehen.
Die Dämmerung ist richtungsunabhängig.
Sie wird aus der Summe der 4 Messwerte der richtungsabhängigen Helligkeitssensoren berechnet.
Eine Umstellung auf den Mittelwert aus den 4 Helligkeitswerten ist per Befehl zusätzlich möglich.
Globalstrahlung:
Die Messung der Globalstrahlung erfolgt über eine Silizium PIN Fotodiode. Der Sensor ist
horizontal angeordnet und erfasst den Tagesgang der solaren Bestrahlungsstärke.
Niederschlag:
Die Niederschlagserkennung basiert auf einer Kapazitätsmessung, d.h. die Kapazität der
Sensoroberfläche verändert sich im nassen Zustand. Der Sensor ist im Gehäusedeckel montiert.
Eine integrierte Heizung regelt die Sensorfläche auf eine Übertemperatur gegenüber der
Umgebungstemperatur. Diese Übertemperatur (ca. 2K) verhindert eine Betauung der
Sensoroberfläche. Bei Niederschlag wird die Heizleistung erhöht. Dadurch wird das Abtrocknen
des Sensors beschleunigt und das zeitliche Ende des Niederschlags kann genauer erkannt
werden.
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