Innholdsfortegnelse:

The Ultimate High Altitude Weather Balloon Data Logger: 9 trinn (med bilder)
The Ultimate High Altitude Weather Balloon Data Logger: 9 trinn (med bilder)

Video: The Ultimate High Altitude Weather Balloon Data Logger: 9 trinn (med bilder)

Video: The Ultimate High Altitude Weather Balloon Data Logger: 9 trinn (med bilder)
Video: 125 Innovative Electric Vehicles and Personal Transports 2024, Juli
Anonim
Image
Image
Den ultimate høyhøyde værballongdataloggeren
Den ultimate høyhøyde værballongdataloggeren

Registrer værballongdata for høyder med den ultimate værballongdataloggeren for høy høyde.

En værballong på høyder, også kjent som en høydeballong eller HAB, er en stor ballong fylt med helium. Disse ballongene er en plattform, slik at eksperimenter, datasamlere eller praktisk talt alt kan gå til nærrom. Ballonger når ofte høyder på 80 000 fot, mens noen går over 100 000 fot. En hab har vanligvis en nyttelast som inneholder en fallskjerm, radarreflektor og en pakke. Pakken inneholder vanligvis et kamera og en GPS -enhet som brukes til å spore og gjenopprette ballongen.

Når ballongen får høyde, synker trykket. Med mindre trykk utenfor ballongen, ekspanderer ballongen og blir til slutt så stor at den dukker opp! Fallskjermen returnerer deretter nyttelasten til bakken, ofte mange miles fra der ballongen ble skutt.

Skolen min bruker disse ballongene regelmessig for å fange video av jordens krumning. Med ekstreme temperatur- og trykkendringer, store mengder stråling og vindhastighet kan mange interessante data hentes fra disse flyvningene.

Dette prosjektet begynte for fire år siden med et sosokratisk seminar om verdensrommet. Seminaret fungerte som inspirasjon. Mine jevnaldrende bestemte seg for at de ønsket å nå verdensrommet. Berør det urørlige. De bestemte seg for hvordan man skulle nå verdensrommet med værballonger. Hopp fremover fire år senere, og vi har lansert 16 ballonger. 15 har blitt gjenopprettet, noe som er en meget imponerende merittliste for gjenoppretting av værballonger. I år begynte jeg på videregående og begynte i teamet for lansering av værballonger. Da jeg innså at ingen data ble registrert, bestemte jeg meg for å endre det. Min første datalogger var Den enkleste Arduino High Altitude Balloon Data Logger. Denne nye versjonen fanger opp flere data, og gir den tittelen ultimate. Med dette fanges og lagres høyde, temperatur, vindhastigheter, stignings- og nedstigningshastigheter, breddegrad, lengdegrad, tid og dato på et microSD -kort. Denne versjonen bruker også perf board for å øke holdbarhet og lavere risiko. Designet er laget slik at en Arduino Nano kan plugges inn på toppen. Dataene som samles inn fra denne dataloggeren lar oss, studenter, berøre kanten av rommet. Vi kan røre det urørlige!

Denne nye dataloggeren gir mer data enn de fleste ballongloggere som kan kjøpes. Den kan også bygges for mindre enn $ 80, mens en butikk som kjøpes, vil koste deg mer enn $ 200. La oss komme i gang!

Trinn 1: Deler, programmer, verktøy og biblioteker

Deler, programmer, verktøy og biblioteker
Deler, programmer, verktøy og biblioteker
Deler, programmer, verktøy og biblioteker
Deler, programmer, verktøy og biblioteker
Deler, programmer, verktøy og biblioteker
Deler, programmer, verktøy og biblioteker
Deler, programmer, verktøy og biblioteker
Deler, programmer, verktøy og biblioteker

Deler

Arduino - En Nano er best, da den kan klikkes på toppen. Jeg har også brukt Arduino Uno's med ledninger som fester den

Jeg vil råde deg til å bruke en ekte Arduino fordi mange av klonene kanskje ikke fungerer ved de kalde temperaturene dataloggeren blir utsatt for. Den kaldeste temperaturen registrert på flyet vårt var -58 fahrenheit. Med riktig værbeskyttelse og håndvarmere kan en klon fungere.

$ 5- $ 22 (avhengig av kvalitet)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

GPS -enhet - Dette gir data om tid, dato, høyde, nedstigning, stigning og vindhastighet

Jeg vil anbefale denne enheten. De fleste GPS -enheter fungerer ikke over 60 000 fot. Siden ballonger i høyden går høyere, fungerer de ikke. I flymodus fungerer denne enheten til 160 000 fot.

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

$30

MicroSD Data Logger - Dette inneholder et MicroSD -kort og lar oss lagre dataene vi samler inn

Det er mange av disse på markedet og definitivt noen for billigere. Jeg gikk med denne fordi den er lett, Sparkfun har flott dokumentasjon, og den er veldig enkel å bruke. Når den er festet til pinne 0 og 1, skriver Serial.print -funksjonen til den. Det er så enkelt!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Temperatursensor - Jeg bruker en til å gi utetemperatur, men en ekstra kan enkelt legges til for å gi temperatur fra nyttelasten

Jeg brukte tmp36 temperatursensor. Denne analoge sensoren kjører uten kommandoen forsinkelse. GPS -enheten kan ikke fungere med forsinkelser, derfor er denne sensoren ideell. For ikke å snakke om at det er skitt billig og krever bare en enkelt analog pin. Den fungerer også på 3,3 volt, det er det hele kretsen går på. Denne komponenten er i utgangspunktet en perfekt match!

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

$1.50

1k motstander (2x) - Disse brukes for mottakslinjene til GPS- og MicroSD -dataloggeren

Arduino gir 5 volt til disse pinnene. En 1k motstand senker spenningen til et sikkert nivå for disse enhetene.

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

75¢

LED - Dette blinker hver gang data samles inn (valgfritt)

Arduino og MicroSd blinker hver gang data blir samlet inn også. Dette gjør det imidlertid mer åpenbart. Ledningene på dette kan også forlenges slik at ledningen stikker ut. Dette brukes for å sikre at datalogging skjer.

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

Perf Board - Dette gir en mer permanent krets og reduserer risikoen ettersom ledninger ikke kan falle av. Et brødbrett eller PCB kan brukes i stedet

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

50¢

Batterikontakt - jeg bruker et 9v batteri på lanseringene. Dette fester batteriet til kretsen. Jeg lodder tilkoblingsleddet på hoppetrådene på disse for å gi en enklere tilkobling

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

70¢

Micro Toggle Switch - Jeg bruker denne til å slå på enheten. Dette tillater meg å holde batteriet plugget inn mens jeg holder systemet slått av (valgfritt)

Jeg berget min fra en måneskinne. Enhver mikrobryter vil fungere.

MicroSwitchLink

20¢

Mannlige og kvinnelige overskrifter - Bruk disse til å la komponenter som GPS og Arduino løsne fra kretsen. (Anbefalt)

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. Tømmerstokkene tar ikke mye plass

Dataloggeren min gikk fra 06:30 til 13:30 og brukte bare 88 kilobyte plass. Det er mindre enn 1/10 av en megabyte.

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

$7

Strømkilde - Plassen er kald, så flytende batterier vil fryse. Dette betyr ingen alkaliske batterier. Litiumbatterier fungerer utmerket! Jeg brukte et 9v batteri

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

$1

Total kostnad kommer inn på $ 79,66! Kommersielle loggere koster omtrent $ 250, så vurder dette som en 68% rabatt. Du har sannsynligvis også mange av disse elementene, for eksempel Arduino, SD -kort, osv. Som reduserer kostnaden. La oss begynne

Programmer

Det eneste programmet som trengs er Arduino IDE. Dette er det opprinnelige Arduino -språket og brukes til å laste opp koden, skrive koden og til testing. Du kan laste ned programvaren gratis her:

Biblioteker

Vi bruker to biblioteker i denne skissen. NeoGPS -biblioteket brukes til å samhandle med GPS -enheten. Programvarens serielle bibliotek tillater seriell kommunikasjon på flere pins. Vi kobler til både GPS og MicroSd datalogger ved hjelp av seriell kommunikasjon.

NeoGPS

SoftwareSerial - Ethvert programvareseriebibliotek kan brukes. Jeg hadde allerede lastet ned denne, så jeg brukte den.

Trenger du hjelp til å installere et bibliotek? Les dette:

Verktøy

Loddejern - Topper må festes til flere komponenter, og et loddejern brukes til å feste komponenter til perf bord og lage spor.

Lodde - Brukes i kombinasjon med loddejern.

Trinn 2: Sett kretsen sammen

Å sette kretsen sammen
Å sette kretsen sammen
Å sette kretsen sammen
Å sette kretsen sammen
Å sette kretsen sammen
Å sette kretsen sammen
Å sette kretsen sammen
Å sette kretsen sammen

Du må lodde overskrifter på noen få komponenter. Lær hvordan du gjør det her:

Følg skjemaet for brødbrett eller perfbrett ovenfor. Ikke fest bakken av temperaturføler til bakken av GPS eller microSD datalogger, da det vil ødelegge temperaturdataene dine. Hvis du bruker et perf -bord, kan du se denne opplæringen om hvordan du lager spor. Dette er en teknikk:

Vær forsiktig når du fester komponenter. Sørg for at du har riktig polaritet og pinner. Sjekk forbindelsene dine to ganger!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k motstand ----- RX

D4 ------ TX

Arduino - OpenLog

Tilbakestill --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- 1k motstand ---- RX

3.3v ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Temp Sensor - Bruk bildet ovenfor for å identifisere hvilket ben som er hvilket

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (Dette bør enten være på sin egen Arduino-pinne eller koblet til strømforsyningen GND. Hvis den er koblet til GPS eller logger, vil den forskyve tempdata.)

Signal --- A5

Arduino - LED

D13 ------ + (lengre bein)

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

Arduino - Batterikontakt

Vin ---- Mikrobryter ---- Positiv (rød)

GND ----- Negativ (svart)

Trinn 3: Programmering

Programmering
Programmering
Programmering
Programmering
Programmering
Programmering

Vi bruker to biblioteker i dette programmet, NeoGPS og SoftwareSerial. De kan begge lastes ned fra delsiden i denne instruksjonsboken. Når du kobler GPS til et Arduino -program, brukes vanligvis TinyGPS -biblioteket. Imidlertid kunne jeg ikke få det til å fungere med GPS -en vi bruker.

SoftwareSerial -biblioteket lar oss koble to enheter til Arduino via seriell tilkobling til programvare. Både dataloggeren for GPS og MicroSD bruker dette. Andre biblioteker kan også gjøre dette og bør jobbe med koden. Jeg hadde denne på datamaskinen min allerede, og den fungerer, så jeg brukte den.

Koden er basert på min siste datalogger. Den viktigste endringen er tillegg av temperatursensoren. GPS er basert på satellitter. Dette betyr at GPS -en først må koble seg til satellitter før den kan vise data. En lås består av at GPS -en er koblet til fire satellitter. Et raskt notat er at jo flere satellitter GPS -en er koblet til, desto mer nøyaktige data blir gitt. Programmet skriver ut antall satellitter som er tilkoblet på hver datalinje. Den var koblet til tolv satellitter for det meste av flyturen.

Programmet må kanskje endres slik at det fungerer for deg. Selv om hele koden kan endres, vil jeg anbefale å endre tidssone, tid mellom avlesninger og måleenhet for temperaturen. En typisk værballong er luftbåren i omtrent to timer. GPS -en mottar data fra satellittene hvert sekund. Dette betyr at hvis vi lagrer alle dataene som sendes, vil vi ha 7 000 avlesninger. Fordi jeg ikke har interesse av å tegne 7000 dataposter, velger jeg å logge hver 30. lesning. Dette gir meg 240 datapunkter. Litt mer rimelig av et tall.

Du lurer kanskje på hvorfor vi bruker en variabel i og en if -setning for å lagre hver 30. lesning i stedet for bare å bruke en forsinkelseskommando og vente i 30 sekunder. Svaret er at GPS -avlesninger er veldig delikate. En forsinkelse på 30 sekunder betyr at GPS -en ikke fanger opp alle datasett og forårsaker at dataene våre blir rotet.

Du må endre disse verdiene til forskyvningen din fra Coordinated Universal Time (UTC).

Hvis du ikke kjenner din, kan du finne den her

statisk const int32_t

sonetimer = -8L; // PST

statisk const int32_t

sone_minutter = 0L; // vanligvis null

Denne linjen bør endres til hvor ofte du vil at en måling skal spilles inn. Jeg satte min for en avlesning hvert 30. sekund.

hvis (i == 30) {

Hvis du ikke bor i USA, vil du sannsynligvis ha temperaturmålinger i celsius. For å gjøre dette, kommenter denne linjen:

// Serial.print ("grader C"); // uncomment hvis du vil ha celsius

// Serial.println (graderC); // uncomment hvis du vil ha celsius

Hvis du ikke vil ha Fahrenheit -avlesninger, kan du kommentere dette:

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

Koden lastes ikke opp?

Arduino må kobles fra kretsen mens ny kode lastes opp. Arduino sendes den nye koden via seriell kommunikasjon på pinne D0 og D1. Disse to pinnene er også pinnene som brukes for MicroSd -dataloggeren. Dette betyr at MicroSD -dataloggeren må kobles fra for at koden skal lastes opp.

Trinn 4: Testing

Testing
Testing
Testing
Testing
Testing
Testing

Når alle tilkoblinger er gjort og koden er lastet opp, er det på tide å teste dataloggeren vår. For å gjøre dette, koble Arduino til datamaskinen på samme måte som du ville laste opp kode. Kontroller at den serielle porten er riktig, og åpne deretter Serial Monitor. Hvis alle tilkoblinger er gjort riktig, vises dette:

NMEAloc. INO: startedfix objektstørrelse = 31 NMEAGPS objektstørrelse = 84 Leter etter GPS -enhet på SoftwareSerial (RX pin 4, TX pin 3) High Altitude Weather Balloon Data Logger av Aaron Price

Tid Breddegrad Lengdegrad SAT Vindhastighet Vindhastighet Høyde (grader) (grader) knop mph cm -------------------------------- -------------------------------------------------- ------------------------------

Hvis GPS -en er plugget feil inn, vises dette:

Stille inn uBlox flymodus: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C10000000000000016DC * Lese ACK -respons: (FEIL!)

Sørg for at lysdioden blinker hver gang et nytt stykke data kommer inn i serieovervåkningen. MicroSd -dataloggeren blinker også hver gang data registreres.

Du vil legge merke til at GPS -en sender deg et enkelt spørsmålstegn. Dette er fordi GPS -enheter tar tid å starte opp og koble seg til satellitter. Denne enheten tar vanligvis omtrent åtte minutter å begynne å sende meg hele datastrengen. I løpet av omtrent fem vil den begynne å sende deg dato- og klokkeslettdata etterfulgt av et spørsmålstegn. De første punktene vil sannsynligvis være feil, men da vil den vise riktig dato og klokkeslett. Hvis du ikke mottar dato og klokkeslett, kan du se koden for å sikre at riktig tidssone er korrigert. Les programmeringsdelen av denne instruksjonsboken for å lære hvordan du gjør det.

Etter hvert vil Serial Monitor vise alle dataene. Kopier og lim inn breddegrad og lengdegrad og forbered deg på å bli sjokkert over resultatene. Nøyaktigheten er bemerkelsesverdig!

Kontroller temperaturdataene for å kontrollere at de er riktige. Hvis temperaturen leses som et grovt urealistisk tall (160+), er temperatursensoren enten ikke plugget inn eller plugget inn feil. Se skjematisk. Hvis temperaturavlesningen er flyktig eller høyere enn den burde være (dvs. temperaturen er 65 fahrenhøyde og sensoren rapporterer det som 85), deler sensoren sannsynligvis en jordnål med GPS, microSD -datalogger eller begge deler. Temp -sensoren skal enten ha sin egen jordpinne eller dele en jordpinne med bare inngangsposten.

Du må nå formatere og fjerne microSD -kortet. Vi trenger en filtype fat16 eller fat32. Jeg fulgte denne opplæringen av GoPro:

Test deretter kretsen uten at datamaskinen er tilkoblet. Koble et microSD -kort til dataloggeren og bruk en strømkilde for å gi Arduino strøm. La den gå i tjue minutter, og koble deretter fra strømmen. Koble fra microSD -kortet og koble det til datamaskinen. Du bør se at en konfigurasjonsfil ble opprettet (dette skjer bare når en tidligere konfigurasjonsfil ikke er laget). Hver gang Arduino blir tilbakestilt eller plugget inn, oppretter den en ny fil.

Nye biblioteker og versjoner av Arduino IDE har blitt utgitt siden oppfatningen av dette prosjektet. På grunn av dette fikk flere brukere stygge feilmeldinger. Bruker RahilV2 hadde dette problemet og fant en løsning

"Jeg har løst den første feilen, og det var fordi. INO bruker det gamle gps -portnavnet som er" gpsPort "i stedet for" gps_port ". Forprosessorsymbolet har også endret seg. Alle eksempelprogrammene bruker nå" GPS_PORT_NAME "i stedet for" USING_GPS_PORT '."

Takk RahilV2!

Trinn 5: Beskytt elektronikken

Beskyttelse av elektronikken
Beskyttelse av elektronikken

Et notat til folk som bruker perf -bord, ved å plassere kretsen på en metalloverflate vil kortslutte kretsen. Jeg brukte et plastrør rundt noen bolter for å henge perfbrettet mitt over et plastark. Du kan varme bunnen av bunnen, feste den til papp eller skum, eller bruke en pakke som ikke leder strøm. Du kan skrive ut disse plastrørene 3D for å glide over boltene dine her:

Jeg festet kvinnelige overskrifter til perf -bordet der GPS -en sitter slik at GPS -en enkelt kan slås av kretsen. GPS -enheten er skjør. Brikkeantennene kan gå i stykker, og enheten er følsom for statisk elektrisitet. Jeg har ikke hatt noen av disse enhetene gå i stykker. Jeg lagrer GPS -en i den statiske skjermede vesken den kommer i for å holde GPS -en beskyttet.

Enten du bruker et brødbrett eller bare jumperwires til batterikontakten, anbefaler jeg å bruke varmt lim for å sikre at jumper -ledningene fester seg i stikkontaktene. Det ville være en bummer for deg å gjenopprette ballongen din for å finne at den ikke logget fordi en jumper wire løsnet.

Håndvarmere anbefales da de holder alt varmt og fungerer. Jeg forlenger vanligvis lengden på batterikontaktene slik at jeg kan lagre batteriet i et separat rom fra elektronikken. Jeg legger håndvarmere direkte på batteriet. Selv om elektronikken skal kunne fungere uten håndvarmere, vil jeg anbefale å bruke dem. Sett en håndvarmer eller to i nærheten av elektronikken, og fest håndvarmeren slik at den ikke berører elektronikken. Strålingsvarmen fra håndvarmene er tilstrekkelig for å holde elektronikken i god stand.

Trinn 6: Start

Image
Image
Lansering
Lansering
Lansering
Lansering

Jeg kobler vanligvis dataloggeren til datamaskinen min omtrent tjue minutter før vi planlegger å la ballongen gå. Det er ikke nødvendig å koble loggeren til datamaskinen. Jeg gjør dette for å sikre at GPS -en kjører og at jeg har en satellittlås. Når loggeren viser alle dataene, snu vippebryteren og koble fra datamaskinen. Fordi kretsen alltid har en strømkilde, forblir GPS -en varm og fortsetter å logge med en satellittlås. Dette vil opprette en ny fil på microSD -kortet.

Vi lanserte ballongen klokken 6:58. Vi planla å starte tidligere, men vår første ballong utviklet en rift. Vi hadde glemt slangen vår for å feste ballongen til heliumtanken. Så vi festet ballongen direkte til munnstykket på heliumtanken. Vibrasjonene på munnstykket satte et rift i ballongen. Heldigvis hadde vi med oss en ekstra ballong. Vi brukte en kuttet hageslange som vårt improviserte rør og det fungerte!

Pakken besto av en isolert matboks. Dataloggeren satt inne med håndvarmere. Et hull i matboksen ga kameraet mulighet til å være inne i matboksen, samtidig som det var fri utsikt. Vi brukte en GoPro -økt for denne lanseringen. Det tok bilder av reisen! Festet til siden og toppen av matboksen var to SPOT GPS -enheter. Vi brukte disse til å spore pakken vår. Det ble laget en liten spalte i siden av matboksen slik at temperatursensoren kunne stikke ut og eksponere den for uteluften.

Trinn 7: Gjenoppretting

Gjenoppretting
Gjenoppretting
Gjenoppretting
Gjenoppretting
Gjenoppretting
Gjenoppretting

Jeg brukte et Duracell 9v batteri på min siste lansering. Jeg målte spenningen til batteriet som 9,56 volt før jeg koblet det til dataloggeren. Jeg koblet til batteriet rundt 06.30. Etter at ballongen landet, ble funnet, kjørt tilbake til skolen og pakken åpnet, var klokken 13.30. Jeg åpnet nyttelasten for å finne dataloggeren fortsatt logget! Jeg målte deretter spenningen til 9v batteriet. Etter hvert som et batteri brukes, senkes spenningen. Batteriet var nå på 7,5 volt. Etter syv timers datalogging var batteriet fremdeles i anstendig form.

Ballongen og pakken landet sør for Ramona i en liten kløft. Gjenopprettingsteamet kjørte omtrent en time og gikk deretter resten av veien. Poison ivy og varme temperaturer var et hinder, men de holdt ut og klarte å gjenopprette ballongen. De kom tilbake til skolen og ga meg pakken. Jeg ble overrasket over at dataloggeren fremdeles kjørte. Dette gjorde meg optimistisk. Jeg koblet fra batteriet og tok forsiktig ut microSD -kortet. Jeg løp deretter til datamaskinen min. Dette er den mest nervepirrende og spennende delen av reisen for meg. Virket dataloggeren? Jeg rotet i sekken for å finne SD -kortadapteren. De to siste flyvningene loggeren hadde sluttet å jobbe på 40 000 fot fordi jeg hadde satt GPS -en feil i flymodus. Siden den eneste måten jeg kan nå høyder over 40 000 fot er med værballonger, ante jeg ikke om min nye kode ville fungere.

Jeg koblet microSD -kortet til datamaskinen min, åpnet filen og så en logg full av data. Jeg begynte å bla gjennom dataene … SUKSES !! Loggen fortsatte gjennom hele flyturen.

Trinn 8: Analyse og vitenskap

Analyse og vitenskap
Analyse og vitenskap
Analyse og vitenskap
Analyse og vitenskap
Analyse og vitenskap
Analyse og vitenskap

Uttrykket "tredje ganger sjarmen" stemmer. Vi logget data for hele flyreisen! Ballongen nådde en maksimal høyde på 91, 087 fot og den kaldeste temperaturen var -58 grader Fahrenheit.

Våre data bekrefter og samsvarer med mye av kjent vitenskap. For eksempel var bunnen av stratosfæren -40 til -58 grader Fahrenheit, mens temperaturen på flyet var -1,75 grader Fahrenheit. Mennesker lever i det laveste laget av jordens atmosfære, troposfæren. I troposfæren synker temperaturen når man stiger i høyden. Det motsatte er sant i stratosfæren. Faktisk kan toppen av stratosfæren være fem grader over null.

Jeg ble overrasket over at ballongen steg opp på en så lineær måte. Jeg vil tro at atmosfæren tynnet ballongens oppstigningshastighet ville endres. Jeg ble imidlertid ikke overrasket over kurven i ballongens nedstigningshastighet. Min hypotese om hvorfor ballongen faller raskt og deretter gradvis bremser har å gjøre med fallskjermen. På apogee er det så lite luft at jeg tror fallskjermen ikke var like effektiv. Fallskjerm bruker luftmotstand og friksjon for sakte å falle til bakken, så hvis det er lite luft, er fallskjermen ikke like effektiv. Når pakken senkes, øker luftmotstanden fordi det er mer lufttrykk og mer luft. Dette resulterer i at fallskjermen blir mer effektiv og at pakken synker tregere.

På grunn av temperatur og vindhastigheter erklærer jeg den verste høyden å bo i til 45, 551 fot. I denne høyden opplevde pakken en kjølig -58 grader fahrenheit. Hvis dette ikke var nok, blåste det 45 kilometer i timen. Mens jeg hadde problemer med å finne data for vindens effekt på vindkjøling ved denne temperaturen, fant jeg at -25 grader fahrenheit vær med en vind på 45 kilometer i timen resulterer i en vindstille på -95 grader. Jeg oppdaget også at vindkjølingstemperaturer på -60 grader fryser utsatt kjøtt på 30 sekunder. Likevel er dette sannsynligvis ikke et ideelt feriested. Som sett på bildet ovenfor, er det flott utsikt fra denne høyden! Lær mer om windchill her:

Jeg kunne ikke ha vist og studert disse dataene uten hjelp fra søsteren min som skrev inn alle 240 datalinjer. Fordeler med å ha yngre søsken:)

Trinn 9: Konklusjon

Image
Image
Uberørt utfordring
Uberørt utfordring

Dette er en klar suksess. Vi registrerte data om høyde, temperatur, vindhastighet, stigning, nedstigningshastighet, tid, dato, breddegrad og lengdegrad på hele flyet. Dette er et must for erfarne ballonger og storskyttere for høye høyder!

Etter fire år med ballongoppskytning logget vi endelig en hel flytur. Vi fant endelig ut hvor høyt ballongene våre flyr. Vi kom litt nærmere å oppleve plass. Vi kom litt nærmere å berøre det urørlige!

Et annet kult aspekt ved dataloggeren er at alle dataene er tidsstemplet. Dette betyr at du kan stille opp dataene med bilder tatt på reisen, slik at du kan vite høyden og den nøyaktige plasseringen der hvert bilde ble tatt!

Dette prosjektet er enkelt å replikere og endre for dine egne formål. Legg enkelt til ekstra temperatursensorer, trykk- og fuktighetssensorer, geigerteller, mulighetene er uendelige. Så lenge sensoren kan brukes uten forsinkelse, bør den fungere!

Takk for at du tok deg tid til å lese denne instruksen. Jeg liker å svare på spørsmål, svare på kommentarer og nyttige tips og ideer, så skyte unna i kommentarfeltet nedenfor.

Denne instruksen er også med i noen konkurranser. Vennligst stem hvis du likte eller lærte noe nytt! Å vinne premier lar meg tjene nye verktøy for å lage bedre og mer avanserte prosjekter

Uberørt utfordring
Uberørt utfordring

Andreplass i den urørlige utfordringen

Utforsk Science Contest 2017
Utforsk Science Contest 2017
Utforsk Science Contest 2017
Utforsk Science Contest 2017

Storpris i Explore Science Contest 2017

Anbefalt: