Indholdsfortegnelse:

The Ultimate High Altitude Weather Balloon Data Logger: 9 trin (med billeder)
The Ultimate High Altitude Weather Balloon Data Logger: 9 trin (med billeder)

Video: The Ultimate High Altitude Weather Balloon Data Logger: 9 trin (med billeder)

Video: The Ultimate High Altitude Weather Balloon Data Logger: 9 trin (med billeder)
Video: seeing wife face for first time #shorts 2024, Juli
Anonim
Image
Image
Den ultimative højhøjde vejrballon datalogger
Den ultimative højhøjde vejrballon datalogger

Optag vejrballondata i høj højde med den ultimative vejrballon datalogger i høj højde.

En vejrballon i højder, også kendt som en højhøjdeballon eller HAB, er en kæmpe ballon fyldt med helium. Disse balloner er en platform, der gør det muligt for eksperimenter, dataindsamlere eller praktisk talt alt at gå til nærrummet. Balloner når ofte højder på 80.000 fod, hvor nogle går over 100.000 fod. En hab har typisk en nyttelast, der indeholder en faldskærm, radarreflektor og en pakke. Pakken indeholder normalt et kamera og en GPS -enhed, der bruges til at spore og gendanne ballonen.

Når ballonen vinder højde, falder trykket. Med mindre tryk uden for ballonen ekspanderer ballonen og bliver til sidst så stor, at den dukker op! Fallskærmen returnerer derefter nyttelasten tilbage til jorden, ofte mange miles fra hvor ballonen blev affyret.

Min skole bruger disse balloner regelmæssigt til at optage video af jordens krumning. Med ekstreme temperatur- og trykændringer, store mængder stråling og vindhastighed kan der opsamles masser af interessante data fra disse flyvninger.

Dette projekt begyndte for fire år siden med et socratisk seminar om rummet. Seminaret fungerede som inspiration. Mine jævnaldrende besluttede, at de ville nå rummet. Rør ved det urørlige. De besluttede, at måden at nå rummet ville være med vejrballoner. Spring videre fire år senere, og vi har lanceret 16 balloner. 15 er blevet genoprettet, hvilket er en meget imponerende track record for vejrballonhentning. I år startede jeg på gymnasiet og sluttede mig til vejrballon -lanceringsteamet. Da jeg indså, at ingen data blev registreret, satte jeg mig for at ændre det. Min første datalogger var Den nemmeste Arduino High Altitude Balloon Data Logger. Denne nye version indsamler flere data, hvilket giver den titlen på det ultimative. Med dette registreres højde, temperatur, vindhastigheder, stignings- og nedstigningshastigheder, breddegrad, længdegrad, tid og dato og gemmes på et microSD -kort. Denne version bruger også perf board til at øge holdbarheden og lavere risiko. Designet er lavet, så en Arduino Nano kan tilsluttes ovenpå. De data, der indsamles fra denne datalogger, gør det muligt for os studerende at røre ved kanten af rummet. Vi kan røre det urørlige!

Denne nye datalogger giver flere data end de fleste ballonloggere, der kan købes. Det kan også bygges for mindre end $ 80, mens en butik, der købes, vil koste dig mere end $ 200. Lad os komme igang!

Trin 1: Dele, programmer, værktøjer og biblioteker

Dele, programmer, værktøjer og biblioteker
Dele, programmer, værktøjer og biblioteker
Dele, programmer, værktøjer og biblioteker
Dele, programmer, værktøjer og biblioteker
Dele, programmer, værktøjer og biblioteker
Dele, programmer, værktøjer og biblioteker
Dele, programmer, værktøjer og biblioteker
Dele, programmer, værktøjer og biblioteker

Dele

Arduino - En Nano er bedst, da den kan snappes ovenpå. Jeg har også brugt Arduino Uno's med ledninger vedhæftet det

Jeg vil råde dig til at bruge en ægte Arduino, fordi mange af klonerne muligvis ikke fungerer ved de kolde temperaturer, dataloggeren udsættes for. Den koldeste temperatur, der blev registreret på vores fly, var -58 fahrenheit. Med korrekt vejrbeskyttelse og håndvarmere kan en klon fungere.

$ 5- $ 22 (afhængig af kvalitet)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

GPS -enhed - Dette giver data om tid, dato, højde, nedstigning, stigning og vindhastighed

Jeg vil meget anbefale denne enhed. De fleste GPS -enheder fungerer ikke over 60.000 fod. Da balloner i høj højde går højere, virker de ikke. I flytilstand fungerer denne enhed til 160.000 fod.

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

$30

MicroSD Data Logger - Dette indeholder et MicroSD -kort og giver os mulighed for at gemme de data, vi indsamler

Der er mange af disse på markedet og helt sikkert nogle til billigere. Jeg gik med denne, fordi den er let, Sparkfun har god dokumentation, og den er meget let at bruge. Når den er knyttet til ben 0 og 1, skriver Serial.print -funktionen til den. Det er så let!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Temperatursensor - Jeg bruger en til at give udetemperatur, men der kan let tilføjes en ekstra for at give temperatur indefra nyttelasten

Jeg brugte tmp36 temperatursensoren. Denne analoge sensor kører uden kommandoen forsinkelse. GPS -enheden kan ikke arbejde med forsinkelser, derfor er denne sensor ideel. For ikke at nævne det er snavs billigt og kræver kun en enkelt analog pin. Det fungerer også ved 3,3 volt, hvilket er hvad hele kredsløbet kører på. Denne komponent er dybest set et perfekt match!

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

$1.50

1k modstande (2x) - Disse bruges til modtagelinierne i GPS- og MicroSD -dataloggeren

Arduino leverer 5 volt til disse stifter. En 1k modstand sænker spændingen til et sikkert niveau for disse enheder.

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

75¢

LED - Dette blinker hver gang der indsamles data (valgfrit)

Arduino og MicroSd blinker hver gang data også indsamles. Dette gør det imidlertid mere tydeligt. Ledningerne på dette kunne også forlænges, så ledet stikker ud. Dette bruges til at sikre datalogning sker.

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

Perf Board - Dette tillader et mere permanent kredsløb og reducerer risikoen, da ledninger ikke kan falde af. Et brødbræt eller pcb kunne bruges i stedet

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

50¢

Batteristik - jeg bruger et 9v batteri på mine lanceringer. Dette tilslutter batteriet til kredsløbet. Jeg lodder forbindelsesleddet af jumperwires på disse for at give en lettere forbindelse

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

70¢

Micro Toggle Switch - Jeg bruger dette til at tænde enheden. Dette giver mig mulighed for at holde batteriet tilsluttet, mens systemet holdes slukket (valgfrit)

Jeg reddede min fra en måneskær. Enhver mikrokontakt fungerer.

MicroSwitchLink

20¢

Mandlige og kvindelige overskrifter - Brug disse til at lade komponenter som GPS og Arduino løsne sig fra kredsløbet. (Anbefalede)

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 -kort - Jeg vil anbefale et 4-16 gb kort. Stammerne fylder ikke meget

Min datalogger kørte fra 6:30 til 13:30 og brugte kun 88 kilobyte plads. Det er mindre end 1/10 af en megabyte.

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

$7

Strømkilde - Pladsen er kold, så flydende batterier vil fryse. Dette betyder ingen alkaliske batterier. Litiumbatterier fungerer godt! Jeg brugte et 9v batteri

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

$1

Samlede omkostninger kommer ind på $ 79,66! Kommercielle loggere koster omkring $ 250, så betragter dette som en 68% rabat. Du har sandsynligvis også mange af disse varer, f.eks. Arduino, Sd -kort osv., Som reducerer omkostningerne. Lad os komme i gang med at bygge

Programmer

Det eneste nødvendige program er Arduino IDE. Dette er det indfødte Arduino -sprog og bruges til at uploade koden, skrive koden og til test. Du kan downloade softwaren gratis her:

Biblioteker

Vi bruger to biblioteker i denne skitse. NeoGPS -biblioteket bruges til at interagere med GPS -enheden. Softwarens serielle bibliotek tillader seriel kommunikation på yderligere pins. Vi opretter forbindelse til både GPS og MicroSd datalogger ved hjælp af seriel kommunikation.

NeoGPS

SoftwareSerial - Ethvert serielt seriøst bibliotek kan bruges. Jeg havde allerede downloadet denne, så jeg brugte den.

Brug for hjælp til at installere et bibliotek? Læs dette:

Værktøjer

Loddejern - Overskrifter skal fastgøres til flere komponenter, og et loddejern bruges til at fastgøre komponenter til perf bord og lave spor.

Lodde - Anvendes i kombination med loddejern.

Trin 2: Sæt kredsløbet sammen

Sætter kredsløbet sammen
Sætter kredsløbet sammen
Sætter kredsløbet sammen
Sætter kredsløbet sammen
Sætter kredsløbet sammen
Sætter kredsløbet sammen
Sætter kredsløbet sammen
Sætter kredsløbet sammen

Du skal lodde overskrifter på et par komponenter. Lær hvordan du gør det her:

Følg skemaet til brødbræt eller perfbræt ovenfor. Sæt ikke jord af temperaturføler til jord af GPS eller microSD datalogger, da det vil ødelægge dine temperaturdata. Hvis du bruger et perf board, kan du se denne vejledning om, hvordan du laver numre. Dette er en teknik:

Vær forsigtig, når du fastgør komponenter. Sørg for, at du har den korrekte polaritet og stifter. Tjek dine forbindelser to gange!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k modstand ----- RX

D4 ------ TX

Arduino - OpenLog

Nulstil --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- 1k modstand ---- RX

3.3v ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Temp Sensor - Brug ovenstående foto til at identificere hvilket ben der er

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (Dette skal enten være på sin egen Arduino-pin eller tilsluttet GND-strømforsyningen. Hvis det er tilsluttet GPS eller logger, vil det skæve temperaturdata.)

Signal --- A5

Arduino - LED

D13 ------ + (længere ben)

GND -------(kortere ben)

Arduino - Batteristik

Vin ---- Micro vippekontakt ---- Positiv (rød)

GND ----- Negativ (sort)

Trin 3: Programmering

Programmering
Programmering
Programmering
Programmering
Programmering
Programmering

Vi bruger to biblioteker i dette program, NeoGPS og SoftwareSerial. De kan begge downloades fra delesiden i denne instruktionsbog. Ved tilslutning af GPS til et Arduino -program bruges TinyGPS -biblioteket typisk. Jeg kunne dog ikke få det til at fungere med den GPS, vi bruger.

SoftwareSerial -biblioteket giver os mulighed for at forbinde to enheder til Arduino via seriel softwareforbindelse. Både GPS og MicroSD datalogger bruger dette. Andre biblioteker kan også gøre dette og bør arbejde med koden. Jeg havde allerede denne på min computer, og den virker, så jeg brugte den.

Koden er baseret på min sidste datalogger. Den største ændring er tilføjelsen af temperatursensoren. GPS er baseret på satellitter. Det betyder, at GPS'en først skal oprette forbindelse til satellitter, før den kan vise data. En lås består af, at GPS'en er forbundet til fire satellitter. En hurtig bemærkning er, at jo flere satellitter GPS'en er tilsluttet, desto mere præcise er de leverede data. Programmet udskriver antallet af satellitter, der er tilsluttet på hver datalinje. Det var forbundet til tolv satellitter i det meste af mit fly.

Programmet skal muligvis ændres, så det fungerer for dig. Selvom hele koden kan ændres, vil jeg anbefale at ændre tidszone, tid mellem aflæsninger og måleenhed for temperaturen. En typisk vejrballon er luftbåret i cirka to timer. GPS'en modtager data fra satellitterne hvert sekund. Det betyder, at hvis vi gemmer hvert stykke data, der sendes, vil vi have 7.000 aflæsninger. Fordi jeg ikke har interesse i at tegne 7.000 dataposter, vælger jeg at logge hver 30. læsning. Dette giver mig 240 datapunkter. Lidt mere rimeligt af et tal.

Du undrer dig måske over, hvorfor vi bruger en variabel i og en if -sætning til at gemme hver 30. læsning frem for bare at bruge en forsinkelseskommando og vente 30 sekunder. Svaret er, at GPS -aflæsninger er meget sarte. En forsinkelse på 30 sekunder betyder, at GPS'en ikke fanger alle datasæt og får vores data til at blive rodet.

Du skal ændre disse værdier til din forskydning fra Coordinated Universal Time (UTC).

Hvis du ikke kender din, kan du finde den her

statisk const int32_t

zone_timer = -8L; // PST

statisk const int32_t

zone_minutter = 0L; // normalt nul

Denne linje skal ændres til, hvor ofte du vil have en læsning registreret. Jeg satte min til en aflæsning hvert 30. sekund.

hvis (i == 30) {

Hvis du ikke bor i USA, vil du sandsynligvis have temperaturmålinger i celsius. For at gøre dette skal du kommentere denne linje:

// Serial.print ("grader C"); // ikke kommentere, hvis du vil have celsius

// Serial.println (graderC); // ikke kommentere, hvis du vil have celsius

Hvis du ikke vil have fahrenheit -aflæsninger, kan du kommentere dette:

Serial.print ("grader F"); // kommenter, hvis du ikke vil have fahrenheit Serial.println (graderF); // kommenter, hvis du ikke vil have fahrenheit

Kode Uploader ikke?

Arduino skal afbrydes fra kredsløbet, mens ny kode uploades. Arduinoen sendes den nye kode via seriel kommunikation på ben D0 og D1. Disse to ben er også benene, der bruges til MicroSd -dataloggeren. Det betyder, at MicroSD -dataloggeren skal være afbrudt for at kode kan uploades.

Trin 4: Test

Test
Test
Test
Test
Test
Test

Når alle forbindelser er lavet, og koden er uploadet, er det tid til at teste vores datalogger. For at gøre dette skal du slutte Arduino til computeren på samme måde som du ville uploade kode. Sørg for, at den serielle port er korrekt, og åbn derefter Serial Monitor. Hvis alle forbindelser er foretaget korrekt, vises dette:

NMEAloc. INO: startedfix objektstørrelse = 31 NMEAGPS objektstørrelse = 84 Leder efter GPS -enhed på SoftwareSerial (RX pin 4, TX pin 3) High Altitude Weather Balloon Data Logger af Aaron Price

Tid Breddegrad Længdegrad SAT Vindhastighed Vindhastighed Højde (grader) (grader) knob mph cm -------------------------------- ---------------------------------------------------------- ------------------------------

Hvis GPS'en er tilsluttet forkert, vises dette:

Indstilling af uBlox flyvetilstand: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C10000000000000016DC * Læser ACK -svar: (FAILED!)

Sørg for, at LED'en blinker, hver gang et nyt stykke data kommer ind i Serial Monitor. MicroSd -dataloggeren blinker også, hver gang data registreres.

Du vil bemærke, at GPS'en sender dig et enkelt spørgsmålstegn. Dette skyldes, at GPS -enheder tager tid at starte og oprette forbindelse til satellitter. Denne enhed tager typisk omkring otte minutter at begynde at sende mig den fulde række data. Inden for cirka fem begynder det at sende dig dato- og tidsdata efterfulgt af et spørgsmålstegn. De første par punkter vil sandsynligvis være forkerte, men derefter vil det vise den korrekte dato og klokkeslæt. Hvis du ikke modtager din dato og dit klokkeslæt, skal du henvise til koden for at sikre, at den rigtige tidszone korrigeres. Læs programmeringsafsnittet i denne instruktionsbog for at lære, hvordan du gør det.

Til sidst viser Serial Monitor alle data. Kopier og indsæt breddegrad og længdegrad og forbered dig på at blive chokeret over resultaterne. Nøjagtigheden er bemærkelsesværdig!

Kontroller temperaturdataene for at sikre, at de er korrekte. Hvis temperaturen læses som et groft urealistisk tal (160+), er temperatursensoren enten ikke tilsluttet eller tilsluttet forkert. Se skematisk. Hvis temperaturaflæsningen er flygtig eller højere end den burde være (dvs. temperaturen er 65 fahrenhøjde, og sensoren rapporterer det som 85), deler sensoren sandsynligvis en jordstift med GPS, microSD -datalogger eller begge dele. Temperaturføleren skal enten have sin egen jordstift eller dele en jordstift med kun inputjorden.

Du skal nu formatere og rydde dit microSD -kort. Vi skal bruge en filtype fat16 eller fat32. Jeg fulgte denne vejledning af GoPro:

Test derefter kredsløbet uden computeren tilsluttet. Sæt et microSD -kort i dataloggeren, og brug en strømkilde til at give Arduino strøm. Lad den køre i tyve minutter, og afbryd derefter strømmen. Tag microSD -kortet ud, og tilslut det til din computer. Du skulle se en konfigurationsfil blev oprettet (dette sker kun, når en tidligere konfigurationsfil ikke er oprettet). Hver gang Arduino nulstilles eller tilsluttes, opretter den en ny fil.

Nye biblioteker og versioner af Arduino IDE er blevet frigivet siden projektets opfattelse. På grund af dette fik flere brugere grimme fejlmeddelelser. Bruger RahilV2 havde dette problem og fandt en løsning

"Jeg har rettet den første fejl, og det var fordi. INO'en bruger det gamle gps -portnavn, der er 'gpsPort' i stedet for 'gps_port'. Forbehandlingssymbolet er også ændret. Alle eksempler på programmer bruger nu 'GPS_PORT_NAME' i stedet for ' USING_GPS_PORT '."

Tak RahilV2!

Trin 5: Beskyttelse af elektronikken

Beskyttelse af elektronikken
Beskyttelse af elektronikken

En note til folk, der bruger perf board, ved at placere kredsløbet på en metaloverflade vil kortslutte kredsløbet. Jeg brugte et plastrør omkring nogle bolte til at hænge mit perf bord op over et plastark. Du kan varmt lime bunden, fastgøre den til noget pap eller skum eller bruge en emballage, der ikke leder elektricitet. Du kan 3D -printe disse plastrør for at glide over dine bolte herfra:

Jeg fastgjorde kvindelige headers til perf boardet, hvor GPS'en sidder, så GPS'en let kan blive snappet af kredsløbet. GPS -enheden er skrøbelig. Chipantennerne kan gå i stykker, og enheden er følsom over for statisk elektricitet. Jeg har ikke haft nogen af disse enheder gået i stykker. Jeg opbevarer GPS'en i den statiske afskærmede taske, den kommer i for at holde GPS'en beskyttet.

Uanset om du bruger et brødbræt eller bare jumperwires til batteristikket, anbefaler jeg at bruge varm lim for at sikre, at jumper -ledningerne sidder fast i deres stikkontakter. Det ville være en bummer for dig at gendanne din ballon for at finde ud af, at den ikke loggede, fordi en jumper wire løsnede.

Håndvarmere rådes, da de holder alt varmt og fungerer. Jeg forlænger typisk længden af mine batteristik, så jeg kan gemme batteriet i et separat rum fra elektronikken. Jeg satte håndvarmere direkte på batteriet. Selvom elektronikken skulle kunne fungere uden håndvarmere, vil jeg anbefale at bruge dem. Læg en håndvarmer eller to nær elektronikken, og fastgør håndvarmeren, så den ikke rører elektronikken. Strålevarmen fra håndvarmerne er tilstrækkelig til at holde elektronikken i god stand.

Trin 6: Start

Image
Image
Start
Start
Start
Start

Jeg tilslutter typisk dataloggeren til min computer cirka tyve minutter, før vi planlægger at lade ballonen gå. Tilslutning af loggeren til computeren er ikke nødvendig. Jeg gør dette for at sikre, at GPS'en kører, og at jeg har en satellitlås. Når loggeren viser alle dataene, vender jeg vippekontakten og afbryder computeren. Fordi kredsløbet altid har en strømkilde, forbliver GPS’en varm og fortsætter med at logge med en satellitlås. Dette vil oprette en ny fil på microSD -kortet.

Vi lancerede ballonen kl. 6:58. Vi planlagde at starte tidligere, men vores første ballon udviklede et rip. Vi havde glemt vores slange for at fastgøre ballonen til heliumtanken. Så vi fastgjorde ballonen direkte til dysen i heliumtanken. Vibrationerne på dysen satte et rift i ballonen. Heldigvis havde vi en ekstra ballon med. Vi brugte en skåret haveslange som vores improviserede slange, og det fungerede!

Pakken bestod af en isoleret madkasse. Dataloggeren sad inde med håndvarmere. Et hul, der blev skåret i madpakken, gav kameraet mulighed for at være inde i madpakken, samtidig med at der var en uhindret udsigt. Vi brugte en GoPro -session til denne lancering. Det tog fotos af rejsen! Ved siden af og toppen af madpakken var der to SPOT GPS -enheder. Vi brugte disse til at spore vores pakke. Der blev lavet en lille slids i siden af madpakken for at tillade temperatursensoren at stikke ud og udsætte den for udeluften.

Trin 7: Gendannelse

Genopretning
Genopretning
Genopretning
Genopretning
Genopretning
Genopretning

Jeg brugte et Duracell 9v batteri på min sidste lancering. Jeg målte batteriets spænding som 9,56 volt, før jeg sluttede det til dataloggeren. Jeg tilsluttede batteriet omkring 6:30. Efter at ballonen landede, blev genoprettet, kørt tilbage til skolen, og pakken åbnede, var klokken 13.30. Jeg åbnede nyttelasten for at finde dataloggeren stadig logger! Jeg målte derefter spændingen på 9v batteriet. Når et batteri bruges, sænkes spændingen. Batteriet var nu på 7,5 volt. Efter syv timers datalogning var batteriet stadig i anstændig form.

Ballonen og pakken landede syd for Ramona i en lille kløft. Genopretningsteamet kørte cirka en time og vandrede derefter resten af vejen. Poison ivy og varme temperaturer var en hindring, men alligevel holdt de ud og kunne genoprette ballonen. De vendte tilbage til skolen og rakte mig pakken. Jeg var overrasket over, at dataloggeren stadig kørte. Dette gjorde mig optimistisk. Jeg tog stikket ud af batteriet og tog forsigtigt microSD -kortet ud. Jeg løb derefter til min computer. Dette er den mest nervepirrende og spændende del af rejsen for mig. Virkede dataloggeren? Jeg rodede i min rygsæk for at finde SD -kortadapteren. De sidste to flyvninger havde loggeren stoppet med at arbejde på 40.000 fod, fordi jeg havde sat GPS'en forkert i flyvetilstand. Da den eneste måde, jeg kan nå højder på over 40.000 fod, er med vejrballoner, anede jeg ikke, om min nye kode ville fungere.

Jeg sluttede microSD -kortet til min computer, åbnede filen og så en log fuld af data. Jeg begyndte at rulle gennem dataene … SUCCES !! Loggen fortsatte gennem hele flyvningen.

Trin 8: Analyse og videnskab

Analyse og videnskab
Analyse og videnskab
Analyse og videnskab
Analyse og videnskab
Analyse og videnskab
Analyse og videnskab

Udtrykket "tredje gang charmen" er rigtigt. Vi loggede data for hele flyvningen! Ballonen nåede en maksimal højde på 91, 087 fod, og den koldeste temperatur var -58 grader fahrenheit.

Vores data bekræfter og stemmer overens med meget kendt videnskab. For eksempel var bunden af stratosfæren -40 til -58 grader fahrenheit, mens temperaturen ved flyvningens apogee var -1,75 grader fahrenheit. Mennesker lever i det laveste lag af Jordens atmosfære, troposfæren. I troposfæren sænkes temperaturen, når man vinder i højden. Det modsatte er tilfældet i stratosfæren. Faktisk kan toppen af stratosfæren være fem grader over nul.

Jeg var overrasket over, at ballonen steg op på en sådan lineær måde. Jeg ville tro, at når atmosfæren tyndede, ville ballonernes stigningshastighed ændre sig. Jeg blev dog ikke overrasket over kurven i ballonens nedstigningshastighed. Min hypotese om, hvorfor ballonen falder hurtigt og derefter gradvist bremser, har at gøre med faldskærmen. På apogee er der så lidt luft, at jeg synes faldskærmen ikke var lige så effektiv. Faldskærme bruger luftmodstand og friktion til langsomt at falde til jorden, så hvis der er lidt luft, er faldskærmen ikke så effektiv. Når pakken sænkes, øges luftmodstanden, fordi der er mere lufttryk og mere luft. Dette resulterer i, at faldskærmen bliver mere effektiv, og at pakken falder langsommere.

På grund af temperatur og vindhastigheder erklærer jeg den værste højde at bo i til 45, 551 fod. I denne højde oplevede pakken en kold -58 grader fahrenheit. Hvis dette ikke var nok, blæste vinden 45 miles i timen. Mens jeg havde problemer med at finde data for vindens virkning på vindkøl ved denne temperatur, fandt jeg ud af, at -25 grader fahrenheit vejr med en vind på 45 kilometer i timen resulterer i en vindkølelse på -95 grader. Jeg opdagede også, at windchill -temperaturer på -60 grader fryser udsat kød på 30 sekunder. Ikke desto mindre er dette sandsynligvis ikke et ideelt feriested. Som det ses på billedet ovenfor, er der en fantastisk udsigt fra denne højde! Lær mere om windchill her:

Jeg kunne ikke have vist og studeret disse data uden hjælp fra min søster, der foretog dataindtastning af alle 240 datalinjer. Fordele ved at have yngre søskende:)

Trin 9: Konklusion

Image
Image
Uberørt udfordring
Uberørt udfordring

Dette er en klar succes. Vi registrerede data om højde, temperatur, vindhastighed, stigning, nedstigningshastighed, tid, dato, breddegrad og længdegrad på hele flyvningen. Dette er et must for erfarne ballonflyvere i høj højde og første gangs løfteraketter!

Efter fire års ballonopskydning loggede vi endelig data om en hel flyvning. Vi fandt endelig ud af, hvor højt vores balloner flyver. Vi kom lidt tættere på at opleve rummet. Vi kom lidt tættere på at røre ved det urørlige!

Et andet fedt aspekt af dataloggeren er, at alle data er tidsstemplet. Det betyder, at du kan stille dataene op med fotos taget på rejsen, som giver dig mulighed for at kende højden og den nøjagtige placering, hvor hvert foto blev taget!

Dette projekt er let at replikere og ændre til dine egne formål. Tilføj let ekstra temperatursensorer, tryk- og fugtighedsfølere, geigertællere, mulighederne er uendelige. Så længe sensoren kan bruges uden forsinkelse, burde den fungere!

Tak fordi du tog dig tid til at læse denne instruktive. Jeg nyder at besvare spørgsmål, svare på kommentarer og nyttige tips og ideer, så skyd væk i kommentarfeltet herunder.

Denne instruktør er også med i nogle konkurrencer. Vær venlig at stemme, hvis du nød eller lærte noget nyt! Ved at vinde præmier kan jeg tjene nye værktøjer til at lave bedre og mere avancerede projekter

Uberørt udfordring
Uberørt udfordring

Runner Up i den urørlige udfordring

Udforsk Science Contest 2017
Udforsk Science Contest 2017
Udforsk Science Contest 2017
Udforsk Science Contest 2017

Storpris i Explore Science Contest 2017

Anbefalede: