Werbung
Bau- und Bedienungsanleitung
Funk-Wetterstation-
Außensensor KS 300
Damit alle wichtigen Wetterdaten, insbesondere auch für die Wettervorhersage, zur Ver-
fügung stehen, ist neben der WS 300 PC oder der Basisstation der Kombi-Außensensor
KS 300 erforderlich. Dieser Kombisensor liefert die Außentemperatur, die relative Außen-
Allgemeines
Wichtig sind natürlich auch die Wetter-
daten des Außenbereichs, ohne die eine
Vorhersage des Wetters für die nächsten
Stunden unmöglich ist.
Der batteriebetriebene Kombi-Sensor
KS 300 liefert völlig kabellos die Wetter-
daten des Außenbereichs. Die Übertragung
erfolgt im 868-MHz-Frequenzbereich
mit einer Freifeldreichweite von bis zu
100 m.
Die Konstruktion des Kombi-Sensors,
der gleichzeitig die Sensoren für Außen-
temperatur und Außenluftfeuchte sowie
das Schalenkreuz-Anemometer zur Wind-
geschwindigkeitsmessung, den Funksender
und die Batterien enthält, ermöglicht die
völlig freie Aufstellung bzw. Anbringung
des Sensors auch unter Sonneneinstrahlung
und unter Einfluss von Niederschlägen.
Rippenförmig angeordnete Schirme mit
definierten Lufteinlässen sorgen für eine
geschützte, gleichmäßige Luftströmung
und schützen die Sensoren vor direkter
Sonneneinstrahlung. Dadurch wird immer
die in der Meteorologie übliche Schatten-
temperatur gemessen.
Selbst bei sehr geringen Windgeschwin-
digkeiten registriert das Schalenkreuz-Ane-
mometer die Windgeschwindigkeit.
Da alle Komponenten, inklusive Auswer-
teelektronik, Sendetechnik und Batterien
im Sensorgehäuse untergebracht sind, ist
eine sehr flexible Platzierung möglich. Zur
Befestigung wird der Außensensor KS 300
mit einem 2 m Edelstahlmast geliefert.
Weiteres Befestigungsmaterial ist op-
tional erhältlich. So steht eine universell
einsetzbare Mastschelle für die Befestigung
des Sensormastes an Balkongeländer oder
Streben zur Verfügung.
Abbildung 1 zeigt den fertig aufgebauten
Außensensor.
Zur Spannungsversorgung des Sensors
dienen handelsübliche Alkaline-Mignon-
Batterien (LR06/AA), die eine Lebensdauer
von bis zu drei Jahren haben.
luftfeuchte und die Windgeschwindigkeit.
Schaltung
In Abbildung 2 ist die Schaltung des
Kombi-Sensors KS 300 dargestellt, bei der
der Single-Chip-Mikrocontroller IC 1 das
zentrale Bauelement ist. Dieser verarbeitet
die Signale von den Sensoren und sorgt für
die Übertragung des Datentelegramms zur
Basisstation bzw. zur WS 300 PC. Neben
dem Controller ist nur noch wenig externe
Elektronik erforderlich.
Die Windgeschwindigkeit wird mit Hilfe
des Reed-Kontaktes RK 1 erfasst. Dazu ist
am Schalenkreuz-Anemometer ein rotie-
render Magnet angeordnet, der bei jeder
Umdrehung des Anemometerrades den
Reed-Kontakt einmal kurz anzieht. Der
Reed-Kontakt ist direkt mit Port 1.1 des
Controllers verbunden. Da der Controller
über einen internen Pull-up-Widerstand
verfügt, ist zur Funktion keine weitere
Beschaltung erforderlich. C 12 dient in
diesem Zusammenhang ausschließlich
zur Störunterdrückung. Am Eingang ST 3
wird die Regenmenge gemessen. Dazu ist
an der Wippe zur Regenmengenmessung
ein Magnet angebracht, der mit jeder
Wippenbewegung den an ST 3 gegenüber
Schaltungsmasse (ST 8) angeschlossenen
Reed-Kontakt aktiviert.
Die im oberen Bereich des Schaltbildes
dargestellte, mit IC 3 und externen Kom-
ponenten realisierte Schaltung dient zur
Regen-Soforterkennung. Im Ruhezustand
liegt am Eingang von IC 3 F über dem
relativ hochohmigen Pull-up-Widerstand
R 3 ein „High-Pegel" an.
Sobald die Kontakte des an ST 1 und ST 2
angeschlossenen Regenfall-Sensors durch
einen Wassertropfen überbrückt werden,
wird Pin 13 über R 1 kurz auf Massepotential
gezogen. Der Ausgang von IC 3 F (Pin 12)
wechselt kurz auf „High-Pegel" und über
D 1 wird der Kondensator C 2 schlagartig
aufgeladen. Die Komponenten D 1, C 2 und
R 2 bilden einen Spitzenwert-Gleichrichter,
wobei die Entladezeitkonstante für C 2 durch
den Widerstand R 2 bestimmt wird.
Bild 1: KS 300 Funk-Kombi-Sensor
Der durch den Regentropfen ausgelöste
Impuls wird dadurch soweit verlängert, dass
eine Verarbeitung mit dem Mikrocontroller
möglich ist. Das nachgeschaltete Gatter
IC 3 E dient zur Signal-Aufbereitung.
Für das Zeitmanagement verfügt der
Controller über zwei integrierte Taktoszil-
latoren, die extern an Pin 11 und Pin 12 sowie
an Pin 14 und Pin 15 zugänglich sind. Der
Oszillator an Pin 14, Pin 15 arbeitet mit
langsamer Taktfrequenz und ist mit einem
32-kHz-Uhrenquarz (Q 1) beschaltet. Des
Weiteren sind hier die Kondensatoren C 5
und C 6 erforderlich. Im Gegensatz dazu
benötigt der schnelle Oszillator an Pin 11
und Pin 12 nur einen Widerstand (R 5) als
externe Beschaltung.
Der im 868-MHz-Bereich arbeitende
HF-Sender erhält direkt vom Mikrocont-
roller (P 3.3) das zu übertragende Daten-
telegramm. Da die Ruhestromaufnahme
des Senders sehr gering ist, wird dieser
Werbung
