Die uiteindelike hoëballon data -logger vir hoë hoogtes: 9 stappe (met foto's)
Die uiteindelike hoëballon data -logger vir hoë hoogtes: 9 stappe (met foto's)
Anonim
Image
Image
Die uiteindelike hoëballon -data -logger vir hoë hoogtes
Die uiteindelike hoëballon -data -logger vir hoë hoogtes

Teken weerballondata op hoë hoogte op met die uiteindelike weerballondatalogger op groot hoogte.

'N Weerballon op groot hoogte, ook bekend as 'n hoë hoogteballon of HAB, is 'n groot ballon gevul met helium. Hierdie ballonne is 'n platform waarmee eksperimente, dataversamelaars of feitlik enigiets na die ruimte kan gaan. Ballonne bereik gereeld hoogtes van 80 000 voet, waarvan sommige meer as 100 000 voet bereik. 'N Hab het gewoonlik 'n vrag wat 'n valskerm, radarweerkaatser en 'n pakket bevat. Die pakket bevat gewoonlik 'n kamera en 'n GPS -eenheid wat gebruik word om die ballon op te spoor en te herstel.

As die ballon hoog word, daal die druk. Met minder druk buite die ballon, brei die ballon uit en word uiteindelik so groot dat dit opduik! Die valskerm keer dan die vrag terug na die grond, dikwels baie myl van waar die ballon gelanseer is.

My skool gebruik hierdie ballonne gereeld om 'n video van die kromming van die aarde op te neem. Met uiterste temperatuur- en drukveranderings, groot hoeveelhede straling en windsnelheid, kan baie interessante data van hierdie vlugte afgeneem word.

Hierdie projek het vier jaar gelede begin met 'n sosratiese seminaar oor ruimte. Die seminaar het as inspirasie opgetree. My maats het besluit dat hulle die ruimte wil bereik. Raak die onaantasbare aan. Hulle het besluit dat die weg na die ruimte met weerballonne sou wees. Spring vier jaar later vorentoe en ons het 16 ballonne gelanseer. 15 is teruggevind, wat 'n baie indrukwekkende rekord is vir die herwin van weerballonne. Hierdie jaar het ek met die hoërskool begin en by die weerballon -span begin. Toe ek besef dat daar geen data aangeteken word nie, het ek besluit om dit te verander. My eerste datalogger was die maklikste Arduino ballon data logger op hoë hoogte. Hierdie nuwe weergawe vang meer data op, en verdien dit die titel van die uiteindelike. Hiermee word hoogte, temperatuur, windsnelhede, styging en afdraande, breedtegraad, lengte, tyd en datum vasgelê en op 'n microSD -kaart gestoor. Hierdie weergawe gebruik ook perf board om duursaamheid en laer risiko te verhoog. Die ontwerp is so gemaak dat 'n Arduino Nano bo -op ingeprop kan word. Met die data wat uit hierdie datalogger versamel word, kan ons studente die rand van die ruimte raak. Ons kan die onaantasbare raak!

Hierdie nuwe data logger bied meer data as die meeste ballon loggers wat gekoop kan word. Dit kan ook vir minder as $ 80 gebou word, terwyl 'n winkel wat u gekoop het, u meer as $ 200 sal kos. Laat ons begin!

Stap 1: Onderdele, programme, gereedskap en biblioteke

Onderdele, programme, gereedskap en biblioteke
Onderdele, programme, gereedskap en biblioteke
Onderdele, programme, gereedskap en biblioteke
Onderdele, programme, gereedskap en biblioteke
Onderdele, programme, gereedskap en biblioteke
Onderdele, programme, gereedskap en biblioteke
Onderdele, programme, gereedskap en biblioteke
Onderdele, programme, gereedskap en biblioteke

Dele

Arduino - 'n Nano is die beste, want dit kan bo -op geslaan word. Ek het ook Arduino Uno's gebruik met drade wat dit heg

Ek raai u aan om 'n egte Arduino te gebruik, want baie van die klone werk moontlik nie by die koue temperature waaraan die datalogger blootgestel word nie. Die koudste temperatuur wat op ons vlug aangeteken is, was -58 Fahrenheit. Met behoorlike weerbeskerming en handverwarmers, kan 'n kloon werk.

$ 5- $ 22 (afhangende van kwaliteit)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

GPS -eenheid - Dit bied data oor tyd, datum, hoogte, afkoms, styging en windsnelheid

Ek sal hierdie eenheid sterk aanbeveel. Die meeste GPS -eenhede werk nie bo 60 000 voet nie. Aangesien ballonne op hoë hoogte hoër word, werk dit nie. In die vlugmodus werk hierdie eenheid tot 160 000 voet.

store.uputronics.com/?route=product/product&product_id=72

$30

MicroSD Data Logger - Dit bevat 'n MicroSD -kaart en stel ons in staat om die data wat ons versamel, te stoor

Daar is baie hiervan op die mark en beslis 'n paar goedkoper. Ek het saam met hierdie een gegaan omdat dit liggewig is, Sparkfun uitstekende dokumentasie het, en dit is baie maklik om te gebruik. As dit aan pen 0 en 1 geheg word, skryf die Serial.print -funksie daaraan. Dit is so maklik!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Temperatuursensor - ek gebruik een om buitentemperatuur te verskaf, maar 'n ekstra kan maklik bygevoeg word om temperatuur van binne die laai te voorsien

Ek het die tmp36 temperatuur sensor gebruik. Hierdie analoog sensor werk sonder die opdrag om te vertraag. Die GPS -eenheid kan nie met vertragings werk nie, daarom is hierdie sensor ideaal. Om nie te praat nie, dit is goedkoop en benodig slegs 'n enkele analoog pen. Dit werk ook op 3,3 volt, waarop die hele stroombaan werk. Hierdie komponent pas basies perfek!

www.sparkfun.com/products/10988?_ga=2.172610019.1551218892.1497109594-2078877195.1494480624

$1.50

1k weerstande (2x) - Dit word gebruik vir die ontvanglyne van die GPS- en MicroSD -datalogger

Die Arduino bied 5 volt aan hierdie penne. 'N Weerstand van 1k verlaag die spanning na 'n veilige vlak vir hierdie eenhede.

www.ebay.com/p/?iid=171673253642&lpid=82&&&ul_noapp=true&chn=ps

75¢

LED - Dit knip elke keer as data versamel word (opsioneel)

Die Arduino en MicroSd knip elke keer as data ook ingesamel word. Dit maak dit egter duideliker. Die drade hierop kan ook uitgebrei word sodat die led uitsteek. Dit word gebruik om te verseker dat data -aanmelding plaasvind.

www.ebay.com/itm/200-pcs-3mm-5mm-LED-Light-White-Yellow-Red-Green-Assortment-Kit-for-Arduino-/222107543639

Perf Board - Dit laat 'n meer permanente stroombaan toe en verminder die risiko, aangesien drade nie kan afval nie. In plaas daarvan kan 'n broodbord of PCB gebruik word

www.amazon.com/dp/B01N3161JP?psc=1

50¢

Batteryaansluiting - ek gebruik 'n 9v -battery tydens my bekendstellings. Dit heg die battery aan die stroombaan. Ek soldeer die verbindingsverbinding van die draaddrade aan hierdie om 'n makliker verbinding te verseker

www.amazon.com/Battery-Connector-Plastic-A…

70¢

Mikro -skakelaar - ek gebruik dit om die eenheid aan te skakel. Hierdeur kan ek die battery ingeprop hou terwyl ek die stelsel afskakel (opsioneel)

Ek het myne van 'n maanlamp gered. Enige mikroskakelaar werk.

MicroSwitchLink

20¢

Manlike en vroulike opskrifte - Gebruik hierdie om komponente soos die GPS en Arduino te laat loskom van die kring. (Aanbeveel)

www.ebay.com/itm/50x-40-Pin-Male-Header-0-1-2-54mm-Tin-Square-Breadboard-Headers-Strip-USA-/150838019293?hash=item231ea584dd:m: mXokS4Rsf4dLAyh0G8C5RFw

$1

MicroSD -kaart - ek beveel 'n kaart van 4-16 GB aan. Die hout neem nie veel ruimte in beslag nie

My datalogger het van 06:30 tot 13:30 geloop en slegs 88 kilobyte spasie gebruik. Dit is minder as 1/10 van 'n megagreep.

www.amazon.com/gp/product/B004ZIENBA/ref=oh_aui_detailpage_o09_s00?ie=UTF8&psc=1

$7

Kragbron - Die ruimte is koud sodat vloeibare batterye kan vries. Dit beteken geen alkaliese batterye nie. Litiumbatterye werk uitstekend! Ek het 'n 9v battery gebruik

www.amazon.com/Odec-9V-Rechargeable-Batter…

$1

Totale koste beloop $ 79,66! Kommersiële houtkappers kos ongeveer $ 250, dus beskou dit as 'n afslag van 68%. U het waarskynlik ook baie van hierdie items, soos die Arduino, Sd -kaart, ens. Wat die koste verlaag. Kom ons begin bou

Programme

Die enigste program wat benodig word, is die Arduino IDE. Dit is die inheemse Arduino -taal en word gebruik om die kode op te laai, kode te skryf en te toets. U kan die sagteware gratis hier aflaai:

Biblioteke

Ons gebruik twee biblioteke in hierdie skets. Die NeoGPS -biblioteek word gebruik om met die GPS -eenheid te kommunikeer. Die seriële biblioteek van die sagteware laat seriële kommunikasie toe op ekstra penne. Ons maak verbinding met beide die GPS- en MicroSd -datalogger met seriële kommunikasie.

NeoGPS

SoftwareSerial - Enige seriële biblioteek kan gebruik word. Ek het hierdie een reeds afgelaai, so ek het dit gebruik.

Het u hulp nodig om 'n biblioteek te installeer? Lees dit:

Gereedskap

Soldeerbout - Kopstukke moet aan verskeie komponente geheg word en 'n soldeerbout word gebruik om komponente aan die bord te heg en spore te maak.

Soldeer - Word gebruik in kombinasie met soldeerbout.

Stap 2: Sluit die stroombaan aan

Om die kring saam te stel
Om die kring saam te stel
Om die kring saam te stel
Om die kring saam te stel
Om die kring saam te stel
Om die kring saam te stel
Om die kring saam te stel
Om die kring saam te stel

U moet kopstukke aan 'n paar komponente soldeer. Lees hier hoe u dit kan doen:

Volg die broodbord of perf board skema hierbo. Moenie die temperatuur van die temperatuursensor aan die grond van die GPS- of microSD -datalogger koppel nie, aangesien dit u temperatuurdata kan verwoes. As u 'n perf -bord gebruik, kyk dan na hierdie handleiding oor hoe om snitte te maak. Dit is een tegniek:

Wees versigtig wanneer u komponente aanbring. Maak seker dat u die korrekte polariteit en penne het. Kontroleer u verbindings twee keer!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k weerstand ----- RX

D4 ------ TX

Arduino - OpenLog

Herstel --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- 1k weerstand ---- RX

3.3v ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Temp Sensor - Gebruik die foto hierbo om te identifiseer watter been is

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (Dit moet op sy eie Arduino-pen wees of aan die GND-kragtoevoer gekoppel wees. As dit aan GPS of logger gekoppel is, sal dit temp-data skeef trek.)

Sein --- A5

Arduino - LED

D13 ------ + (langer been)

GND -------(korter been)

Arduino - batteryaansluiting

Vin ---- Mikro skakelaar ---- Positief (rooi)

GND ----- Negatief (swart)

Stap 3: Programmering

Programmering
Programmering
Programmering
Programmering
Programmering
Programmering

Ons gebruik twee biblioteke in hierdie program, NeoGPS en SoftwareSerial. Hulle kan albei afgelaai word vanaf die onderdele -bladsy van hierdie instruksies. As GPS met 'n Arduino -program gekoppel word, word die TinyGPS -biblioteek tipies gebruik. Ek kon dit egter nie laat werk met die GPS wat ons gebruik nie.

Met die SoftwareSerial -biblioteek kan ons twee toestelle via die seriële verbinding van die Arduino aan die Arduino koppel. Beide die GPS- en MicroSD -datalogger gebruik dit. Ander biblioteke kan dit ook doen en moet met die kode werk. Ek het hierdie een reeds op my rekenaar gehad en dit werk, so ek het dit gebruik.

Die kode is gebaseer op my laaste datalogger. Die belangrikste verandering is die toevoeging van die temperatuursensor. GPS is gebaseer op satelliete. Dit beteken dat die GPS eers aan satelliete moet koppel voordat dit data kan vertoon. 'N Slot bestaan uit die GPS wat aan vier satelliete verbind is. 'N Vinnige opmerking: hoe meer satelliete die GPS is, hoe akkurater is die gegewens. Die program druk die aantal satelliete wat op elke reël data gekoppel is, af. Dit was vir die grootste deel van my vlug met twaalf satelliete verbind.

Die program moet moontlik verander word sodat dit vir u werk. Alhoewel die hele kode verander kan word, beveel ek aan dat u die tydsone, tyd tussen metings en meeteenheid vir die temperatuur verander. 'N Tipiese weerballon word ongeveer twee uur in die lug gedra. Die GPS ontvang elke sekonde data van die satelliete. Dit beteken dat as ons elke stukkie gegewens stoor, ons 7 000 lesings sal hê. Omdat ek geen belangstelling het om 7 000 data -inskrywings te teken nie, kies ek om elke 30ste lesing aan te meld. Dit bied my 240 datapunte. 'N Bietjie meer redelike getal.

U wonder miskien waarom ons 'n veranderlike i en 'n if -verklaring gebruik om elke 30ste lesing te stoor eerder as om net 'n vertragingsopdrag te gebruik en 30 sekondes te wag. Die antwoord is dat GPS -lesings baie delikaat is. 'N Vertraging van 30 sekondes beteken dat die GPS nie elke datastel vang nie en veroorsaak dat ons data deurmekaar raak.

U sal hierdie waardes moet verander na u offset vanaf Coordinated Universal Time (UTC).

As u die uwe nie ken nie, kan u dit hier vind

statiese const int32_t

sone -ure = -8L; // PST

statiese const int32_t

zone_minutes = 0L; // gewoonlik nul

Hierdie reël moet verander word na hoe gereeld u 'n lesing wil opneem. Ek stel myne elke 30 sekondes voor om te lees.

as (i == 30) {

As u nie in die VSA woon nie, wil u waarskynlik temperatuurmetings in celsius hê. Om dit te doen, ontmerk hierdie reël:

// Serial.print ("grade C"); // kommentaar lewer as u celsius wil hê

// Serial.println (gradeC); // kommentaar lewer as u celsius wil hê

As u nie 'n fahrenheit -lesing wil hê nie, kan u hierdie opmerking lewer:

Serial.print ("grade F"); // lewer kommentaar as u nie fahrenheit Serial.println (gradeF) wil hê nie; // lewer kommentaar as u nie fahrenheit wil hê nie

Laai kode nie op nie?

Die Arduino moet van die stroombaan ontkoppel word terwyl nuwe kode opgelaai word. Die nuwe kode word aan die Arduino gestuur via seriële kommunikasie op penne D0 en D1. Hierdie twee penne is ook die penne wat gebruik word vir die MicroSd -datalogger. Dit beteken dat die MicroSD -datalogger ontkoppel moet word om kode op te laai.

Stap 4: Toets

Toets
Toets
Toets
Toets
Toets
Toets

Sodra alle verbindings gemaak is en die kode opgelaai is, is dit tyd om ons datalogger te toets. Om dit te doen, koppel die Arduino op die rekenaar op dieselfde manier as wat u die kode sou oplaai. Maak seker dat die seriële poort korrek is en maak dan die Serial Monitor oop. As alle verbindings korrek gemaak is, sal dit vertoon word:

NMEAloc. INO: startedfix object size = 31 NMEAGPS object size = 84 Op soek na GPS -toestel op SoftwareSerial (RX pen 4, TX pin 3) Balloon data logger vir hoë hoogtes deur Aaron Price

Tyd Breedtegraad Lengtegraad SAT Windsnelheid Windsnelheid Hoogte (deg) (deg) knope mph cm -------------------------------- -------------------------------------------------- ------------------------------

As die GPS verkeerd ingeprop is, sal dit vertoon word:

Stel uBlox -vlugmodus in: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C10000000000000016DC * Lees ACK -reaksie: (MISLUIT!)

Maak seker dat die LED knipper elke keer as 'n nuwe stuk data die Serial Monitor binnekom. Die MicroSd -datalogger knip ook elke keer as data opgeteken word.

U sal sien dat die GPS 'n enkele vraagteken aan u stuur. Dit is omdat GPS -eenhede tyd neem om te begin en aan satelliete te koppel. Hierdie eenheid neem gewoonlik ongeveer agt minute om die volledige reeks data aan my te stuur. Binne ongeveer vyf begin dit data en tyddata vir u stuur, gevolg deur 'n vraagteken. Die eerste paar punte sal waarskynlik verkeerd wees, maar dan sal dit die korrekte datum en tyd vertoon. As u nie u datum en tyd ontvang nie, raadpleeg die kode om te verseker dat die regte tydsone reggestel word. Lees die programmeergedeelte van hierdie instruksies om te leer hoe u dit moet doen.

Uiteindelik sal die Serial Monitor al die data vertoon. Kopieer en plak die breedtegraad en lengtegraad en maak gereed om geskok te wees oor die resultate. Die akkuraatheid is merkwaardig!

Kontroleer die temperatuurdata om seker te maak dat dit korrek is. As die temperatuur as 'n erg onrealistiese getal (160+) gelees word, is die temperatuursensor óf nie ingeprop nie, óf verkeerd ingeprop. Verwys na die skematiese. As die temperatuurlesing onbestendig of hoër is as wat dit behoort te wees (dit wil sê die temperatuur is 65 fahrenheight en die sensor meld dit as 85), dan deel die sensor waarskynlik 'n grondpen met die GPS, microSD -datalogger of albei. Die tempsensor moet óf sy eie grondpen hê óf 'n grondpen met slegs die ingangsgrond deel.

U moet nou u microSD -kaart formateer en uitvee. Ons benodig 'n fat16- of fat32 -lêertipe. Ek het hierdie tutoriaal deur GoPro gevolg:

Toets dan die kring sonder dat die rekenaar aangeslote is. Koppel 'n microSD -kaart in die datalogger en gebruik 'n kragbron om die Arduino krag te gee. Laat dit vir twintig minute loop en ontkoppel dan die krag. Ontkoppel die microSD -kaart en koppel dit aan u rekenaar. U moet sien dat 'n konfigurasielêer geskep is (dit gebeur slegs as 'n vorige konfigurasielêer nie gemaak is nie). Elke keer as die Arduino herstel of ingeprop word, skep dit 'n nuwe lêer.

Nuwe biblioteke en weergawes van die Arduino IDE is sedert die ontwerp van hierdie projek vrygestel. As gevolg hiervan het verskeie gebruikers nare foutboodskappe gekry. Gebruiker RahilV2 het hierdie probleem gehad en 'n oplossing gevind

"Ek het die aanvanklike fout reggestel en dit is omdat die. INO die ou gps -poortnaam gebruik, wat 'gpsPort' is in plaas van 'gps_port'. Die voorverwerkersimbool het ook verander. Al die voorbeeldprogramme gebruik nou 'GPS_PORT_NAME' in plaas van ' USING_GPS_PORT '."

Dankie RahilV2!

Stap 5: Beskerming van die elektronika

Beskerming van die elektronika
Beskerming van die elektronika

'N Nota aan mense wat perfekbord gebruik om die stroombaan op 'n metaaloppervlak te plaas, sal die stroombaan kortmaak. Ek het 'n plastiekpyp om 'n paar boute gebruik om my perf boord bo 'n plastiekblad te hang. Jy kan die onderkant warm plak, dit aan karton of skuim heg, of 'n verpakking gebruik wat nie elektrisiteit gelei nie. U kan hierdie plastiekpype 3D druk om van u boute af te gly:

Ek het vroulike headers aan die perf board vasgemaak waar die GPS sit sodat die GPS maklik van die kring afgehaal kan word. Die GPS -eenheid is broos. Die chip -antennas kan breek en die eenheid is sensitief vir statiese elektrisiteit. Ek het nie een van hierdie eenhede onderbreek nie. Ek bêre die GPS in die statiese afgesonderde sak waarin dit voorkom om die GPS beskerm te hou.

Of u nou 'n broodbord gebruik of net drade vir die batterykonneksie, ek raai u aan om warm gom te gebruik om te verseker dat die draaddrade in hul voetstukke steek. Dit sal 'n jammerte wees as u u ballon herwin om te sien dat dit nie aanmeld nie, want 'n springdraad het losgemaak.

Handverwarmers word aangeraai, aangesien dit alles warm en funksioneel sal hou. Ek verleng gewoonlik die lengte van my batterykonnekte sodat ek die battery in 'n aparte komplek van die elektronika kan berg. Ek sit handverwarmers direk op die battery. Alhoewel die elektronika sonder handverwarmers moet kan funksioneer, sou ek dit aanbeveel om dit te gebruik. Sit 'n handverwarmer of twee naby die elektronika en maak die handverwarmer vas sodat dit nie aan die elektronika raak nie. Die stralingshitte van die handverwarmers is voldoende om die elektronika in 'n goeie toestand te hou.

Stap 6: Begin

Image
Image
Begin
Begin
Begin
Begin

Ek steek gewoonlik die datalogger ongeveer twintig minute in op my rekenaar voordat ons van plan is om die ballon te laat gaan. Dit is nie nodig om die logger in die rekenaar aan te sluit nie. Ek doen dit om te verseker dat die GPS werk en dat ek 'n satellietslot het. Sodra die logger al die data vertoon, draai ek die skakelaar en skakel die rekenaar af. Omdat die kring altyd 'n kragbron het, bly die GPS warm en hou hy aan met 'n satellietslot. Dit sal 'n nuwe lêer op die microSD -kaart skep.

Ons het die ballon om 06:58 gelanseer. Ons was van plan om vroeër te begin, maar ons eerste ballon het 'n skeur gekry. Ons het ons buis vergeet om die ballon aan die heliumtenk vas te maak. Dus het ons die ballon direk aan die spuitstuk van die heliumtenk vasgemaak. Die trillings op die spuitstuk maak 'n skeur in die ballon. Gelukkig het ons 'n ekstra ballon saamgebring. Ons het 'n gesnyde tuinslang as ons geïmproviseerde buis gebruik en dit het gewerk!

Die pakket bestaan uit 'n geïsoleerde kosblik. Die datalogger sit binne met die handverwarmers. Deur 'n gat in die kosblik te sny, kan die kamera binne die kosblik bly terwyl dit 'n onbelemmerde uitsig behou. Ons het 'n GoPro -sessie gebruik vir hierdie bekendstelling. Dit het foto's geneem van die reis! Aan die kant en bokant van die kosblik was twee SPOT GPS -eenhede. Ons het dit gebruik om ons pakket op te spoor. 'N Klein gleufie aan die kant van die kosblik is gemaak sodat die temperatuursensor kan uitsteek en dit blootstel aan die lug buite.

Stap 7: Herstel

Herstel
Herstel
Herstel
Herstel
Herstel
Herstel

Ek het 'n Duracell 9v -battery gebruik tydens my laaste bekendstelling. Ek het die spanning van die battery gemeet as 9,56 volt voordat ek dit by die datalogger aangesluit het. Ek het die battery omstreeks 06:30 ingeprop. Nadat die ballon geland het, teruggevind is, teruggery is skool toe en die pakkie oopgemaak het, was dit 13:30. Ek het die loonvrag oopgemaak om te sien dat die datalogger steeds aanmeld! Ek het toe die spanning van die 9v battery gemeet. As 'n battery gebruik word, verlaag die spanning. Die battery was nou op 7,5 volt. Na sewe uur se data -aanmelding was die battery nog in 'n goeie toestand.

Die ballon en pakkie beland suid van Ramona in 'n klein canyon. Die herstelspan het ongeveer 'n uur gery en daarna die res van die pad gestap. Poison klimop en warm temperature was 'n struikelblok, maar dit het volhard en die ballon kon herstel. Hulle keer terug na die skool en gee die pakkie vir my. Ek was verbaas dat die datalogger steeds werk. Dit het my optimisties gemaak. Ek trek die battery uit en haal die microSD -kaart versigtig uit. Ek hardloop toe na my rekenaar. Dit is vir my die mees senutergende en opwindende deel van die reis. Het die datalogger gewerk? Ek vroetel deur my rugsak om die SD -kaartadapter te vind. Die laaste twee vlugte het die logger opgehou werk op 40 000 voet omdat ek die GPS verkeerdelik in die vlugmodus geplaas het. Omdat die enigste manier waarop ek hoogtes van meer as 40 000 voet kan bereik, met weerballonne is, het ek nie 'n idee gehad of my nuwe kode sou werk nie.

Ek het die microSD -kaart in my rekenaar gekoppel, die lêer oopgemaak en 'n log vol data gesien. Ek het deur die data begin blaai … SUKSES !! Die log het deur die hele vlug aangehou.

Stap 8: Ontleding en wetenskap

Ontleding en wetenskap
Ontleding en wetenskap
Ontleding en wetenskap
Ontleding en wetenskap
Ontleding en wetenskap
Ontleding en wetenskap

Die uitdrukking "derde keer die sjarme" is waar. Ons het data vir die hele vlug aangeteken! Die ballon het 'n maksimum hoogte van 91, 087 voet bereik en die koudste temperatuur was -58 grade Fahrenheit.

Ons data bevestig en sluit aan by baie bekende wetenskap. Byvoorbeeld, die onderkant van die stratosfeer was -40 tot -58 grade Fahrenheit, terwyl die temperatuur by die apogee van die vlug -1,75 grade Fahrenheit was. Mense leef in die onderste laag van die aarde se atmosfeer, die troposfeer. In die troposfeer verlaag die temperatuur namate die hoogte toeneem. Die teenoorgestelde is waar in die stratosfeer. Trouens, die bokant van die stratosfeer kan vyf grade bo nul wees.

Ek was verbaas dat die ballon so lineêr opgevaar het. Ek sou dink namate die atmosfeer dunner word, sou die stygingsnelheid van die ballonne verander. Ek was egter nie verbaas oor die kromme in die daalsnelheid van die ballon nie. My hipotese waarom die ballon vinnig val en geleidelik vertraag, het te doen met die valskerm. Op apogee is daar so min lug dat ek dink die valskerm was nie so effektief nie. Valskerms gebruik lugweerstand en wrywing om stadig op die grond te val, so as daar min lug is, is die valskerm nie so effektief nie. Namate die verpakking daal, neem die lugweerstand toe omdat daar meer lugdruk en meer lug is. Dit lei daartoe dat die valskerm meer effektief is en die pakket stadiger daal.

As gevolg van temperatuur en windsnelhede verklaar ek die ergste hoogte om in te woon tot 45, 551 voet. Op hierdie hoogte het die pakket 'n koue -58 grade Fahrenheit beleef. As dit nie genoeg was nie, waai die wind 45 myl per uur. Terwyl ek probleme ondervind het met die vind van data oor die effek van wind op windchill by hierdie temperatuur, het ek gevind dat -25 grade Fahrenheit weer met 'n wind van 45 myl per uur 'n windkou van -95 grade tot gevolg het. Ek het ook ontdek dat windchill -temperature van -60 grade blootgestelde vleis binne 30 sekondes vries. Tog is dit waarskynlik nie 'n ideale vakansieplek nie. Soos op die foto hierbo gesien, is daar 'n wonderlike uitsig vanaf hierdie hoogte! Lees hier meer oor windchill:

Ek kon hierdie data nie vertoon en bestudeer het sonder die hulp van my suster wat al 240 reëls data ingevoer het nie. Voordele van jonger broers en susters:)

Stap 9: Gevolgtrekking

Image
Image
Onaantasbare uitdaging
Onaantasbare uitdaging

Dit is 'n besliste sukses. Ons het hoogte-, temperatuur-, windspoed-, stygingstempo, afdraantempo, tyd, datum, breedtegraad en lengtegraad op die hele vlug aangeteken. Dit is 'n moet vir ervare ballonvliegtuie op hoë hoogte en lanseerders vir die eerste keer!

Na vier jaar met die opskiet van ballonne, het ons uiteindelik 'n hele vlug met data aangeteken. Ons het uiteindelik uitgevind hoe hoog ons ballonne vlieg. Ons het 'n bietjie nader gekom om ruimte te ervaar. Ons het 'n bietjie nader gekom om die onaantasbare aan te raak!

Nog 'n goeie aspek van die datalogger is dat al die data tydsgestempel is. Dit beteken dat u die data kan rangskik met foto's wat op die reis geneem is, waarmee u die hoogte en presiese ligging waarop elke foto geneem is, kan weet!

Hierdie projek is maklik om vir u eie doeleindes te herhaal en aan te pas. Voeg maklik ekstra temperatuursensors, druk- en humiditeitsensors, geigerbanke by, die geleenthede is eindeloos. Solank die sensor sonder vertraging gebruik kan word, behoort dit te werk!

Dankie dat u tyd geneem het om hierdie instruksies te lees. Ek geniet dit om vrae te beantwoord, kommentaar te beantwoord en nuttige wenke en idees, so skiet weg in die kommentaarafdeling hieronder.

Hierdie instruksies is ook in sommige wedstryde; stem asb as u iets nuuts geniet of geleer het! Deur pryse te wen, kan ek nuwe gereedskap verdien om beter en meer gevorderde projekte te maak

Onaantasbare uitdaging
Onaantasbare uitdaging

Naaswenner in die Untouchable Challenge

Verken Wetenskapwedstryd 2017
Verken Wetenskapwedstryd 2017
Verken Wetenskapwedstryd 2017
Verken Wetenskapwedstryd 2017

Groot prys in die Explore Science Contest 2017