Wie ich messe und die Bedeutung der werte.
Die Position und Meereshöhe wurde mit GPS auf der Station bestimmt.
Übertragung
Die Übertragung von aussen nach innen läuft über einen Funksender mit 433MHz. Übertragen wird ca 1 mal pro 10min. Die gemessenen Daten, werden vor dem versenden umgerechnet. Somit werden nur positive Zahlen, ohne Komma stellen übertragen. Die Daten werden Stündlich an den Webserver gesendet und in einer mySql Datenbank gespeichert. Das zurückrechnen der Werte, geschieht erst zu dem Zeitpunkt, wenn sie gebraucht werden. Also genau zwischen dem Zeitpunkt, wenn jemand auf der Homepage auf den Link klickt bis zum Zeitpunkt bis sie Angezeigt werden. Die Grafik und Werte, werden mit je einem kleinen PHP Script erstellt und Angezeigt.
Wiso Funk und nicht direkt WLan?
Die Funksennder werden nur kurz vor dem Senden eingeschaltet und haben eine deutlich geringere Leistungsaufnahme im gegensatz zu WLan. Das ist einer der gründe, wiso ich grundsätzlich für Funk und nicht für WLan entschiden habe. Der zweit grund ist, Garagentorsender, Funkstekdosen ect. arbeiten zwar meist auf der gleichen Frequenz, reichen aber von der Leistung nicht zur Innenstation. Die meisten Handsender sind zwischen 5 und 10mW, sollte jetzt gleichzeitig während jemand einen solchen Sender betätigt, die Wetterstation senden. Wird diser Handsender duch die 35mW starken Sender ganz einfach überlagert und gut ist. Zudem wird durch die 24Bit Codierung die wahrscheinlichkeit, dass der gleiche Code benutzt wird, unwahrscheinlich. Und in der nähren umgebung sind nur zwei Elektrischen Garagetore und diese arbeiten auf einer anderen Frequenz mit einem komplett anders aufgebauten Rollcode. Während in der Näheren umgebung z.w. 8 WLan's in reichweite sind.
Temperatur und Luftfeuchtigkeit der Aussenstation
Sensor: DHT33
Die Temperatur und Luftfeuchtigkeit, wird ca. 1x in 10minuten gemessen. Ca. 1.50 Meter über dem Boden. Anschliessend wird der zuletzt gemessene Wert übertragen.
Die Relative Luftfeuchtigkeit ist stark Temperatur abhängig. 100% Relative Luftfeuchtigkeit (rH) ist dann erreicht, wenn die Luft mit Wasser gesättigt ist und nicht mehr aufnehmen kann. Da warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als kalte Luft, ist mit der gleichen menge Wasser in der Luft die Relative Luftfeuchtigkeit bei höheren Temperaturen niedriger als bei tiefen.
Luftdruck
Sensor: BMP180
Der Luftdruck zeigt an, ob wir gerade in einem Hoch oder Tief stecken. Der Normale Luftdruck beträgt ca. 1013hPa (in der Mitte der Grafik eingezeichnet). Während eines Hochs herrscht schönes Wetter, während eines Tiefs schlechtes. Es ist aber nicht nur die höhe, sondern auch die Änderung entscheidend. Fällt der Luftdruck stark, innerhalb 1 Stunde. Steht ein Gewitter vor der Tür.
Im Zusammenhang mit der Wettervorhersage, ist oft die rede von Isobaren oder Isobarenkarte. Ganz einfach erklärt ist ein Isobar, vergleichbar mit einer Höhenlinie auf einer Landkarte, nur eben für den Luftdruck und nicht für das Gelände. Folglich ist eine Isobarenkarte eine, meist sehr vereinfachte, Landkarte, auf der Isobaren eingezeichnet sind.
Windgeschwindigkeit
Wird mit einem 3Schalen Anemometer mit einem Hallsensor SS466A, ca. 5 Meter über dem Boden gemessen. Es wird 10 Minute lang gemessen. Danach wird der Durchschnitt berechnet und übertragen. Vor dem Senden an den Server, wird der Durchschnitt der letzten Stunde errechnet. Eine Umdrehung in 1 Sekunde vom Anemometer entspricht 2.4kmh.
Zukünftig sollen auch wider Windböhen von ca. 3Sekunden erfasst werden.
Zahlen sind genau, aber aber für den Mensch nur recht schwer fassbar. Deswegen hat Sir Francis Beaufort die Windgeschwindigkeit in eine Skala unterteilt. „Bei uns hate es heute ein starken Wind, gegeben“ ist besser verständlich als „Heute wehte der Wind mit 48Stunden Kilometer“
Windrichtung
Die Windrichtung wird, wie die Geschwindigkeit, ca. 5 Meter über dem Boden gemessen. Es wird nicht der Winkel gemessen, sonder 16 Richtungen (N, NNO, NO, ONO, O, usw...) Dieser Wert, wird 60 mal pro Minute gemessen und anschliessend in einen Winkel umgerechnet und gemittelt. Da meine Wetterstation nicht auf einem freien Feld steht, entsteht eine Nord - Süd Passage durch die umliegenden Häuser. Die Windrichtung stimmt also somit nur bedingt.
Ich habe mir lange überlegt, wie kann ich die Windrichtung anzeigen. Die letzten 24 werden als eine Art Strahlendiagramm dargestellt. Dieses Strahlendiagramm ist eigentlich durch eine Fehlüberlegung beim Programmieren entstanden. Aber als ich mir das Resultat so ansah, zeigte es genau das was ich gesucht hatte. Die Werte auf einfache weise Grafisch darzustellen.
Es kommt öfters vor, dass nicht 24 Striche gezählt werden können. Das passiert, wenn mehrmals der gleiche Wert gemessen wird, dann werden die Linien übereinander gezeichnet.
Regenmenge
Wird mit einer Wippe gemessen. Diese schlägt 1 x pro 0.2794 mm aus.
Diese Messmethode, mit diesem Sensor ist sehr ungenau.
Die Regenmenge wird in Millimeter gemessen. 1mm Regen entspricht 1L Wasser pro Quadratmeter.
Die Werte werden nur Abgezeigt wenn Regen gefallen ist. Es zeigt Werte an. Milimeter pro Stunde (mm/h) und Milimeter pro Tag (mm/d)
Die Tagesregenmenge wird von 7:00 an gemessen und dauert 24Stunden.
Der Sensor ist unbeheizt, funktioniert also nicht bei Schnee und Eis!
Wenn in 1 Stunde nur ein Ausschlag erfolgt, wird er ignoriert um Fehler zu verhindern. somit wird nur eine Regenmenge ab 0.5588mm gemessen.
Blitze
Läuft gerade in der Testphase!
Sensor: AS3935
Es werden die Anzahl Blitzte und die ungefähre Distanzgemessen. Es wird immer die näheste Distanz zur Wetterstation angegeben.
Ein Blitz erzeugt eine Störung, diese Impulse werden Sferics genannt. Am stärksten, treten sie bei ca. 100kHz auf. Die Störungen sind aber auch weit unterhalb im Hörbaren Bereich, als Donner vorhanden und reichen hoch, bis in den Mittelwellenbereich. Im Mittelwellenbereich zu Hören im Radio, als Knacken und Knistern. Der Blitzdetektor zählt, auf ca. 500kHz, alle höheren Störspitzen. Wobei ein Blitz mehrere solcher Impulse, mit unterschiedlicher stärke erzeugt. Die stärkeren Impulse sind logischer weise auf grössere Distanz messbar, als die kleineren. Daraus ergibt sich eine einfache Faustregel: Je mehr Impulse Messbar sind, umso näher ist das Gewitter.
„Gefühlte Temperaturen“
Neben den effektiven Temperaturen. Gibt es noch das Phänomen, das sich die Luft kälter oder wärmer anfühlen kann als sie wirklich ist. Die sogenannt Gefühlten Temperaturen, hat die Wissenschaft in Formeln gepackt. Somit kann ich, diese fiktiven Temperaturen, Hier auch berechnen und anzeigen lassen, wenn sie zum tragen kommen.
Hitze Index / Schwüle
Wird anhand der Temperatur und Luftfeuchtigkeit berechnet. Der Wert, in Grad Celsius, wird nur angezeigt, wenn die Temperatur über 26°C und mehr als 40% Luftfeuchtigkeit erreicht.
Bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit fühlen sich die Temperaturen wärmer an. Dieses Phänomen entsteht dadurch, dass der Menschliche Körper schlecht kühlen kann. Da wegen der hohen Luftfeuchtigkeit der Schweiss nur schlecht verdunstet.
Windchill
Wird anhand der Temperatur und der Durchschnitts - Windgeschwindigkeit Berechnet. Der Wert, in Grad Cellsius, wird nur bei Temperaturen unter 10°C und einer Windgeschwindigkeit über 5km/h angezeigt.
Da stehende kalte und warme Luft sich nur schlecht vermischt, entsteht bei Windstille eine Warmluftschicht um den Körper, die Isolierend wirkt. Weht jetzt eine leichte Brise oder stärkerer Wind wird diese Schicht weg geblasen und die Haut kühlt schneller ab.