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Hardware => Meteohub => Thema gestartet von: ollerkeim am 09.02.2013, 07:56:21

Titel: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: ollerkeim am 09.02.2013, 07:56:21
Hallo, habe aus einem THGR810 Temperaturfühler einen Solarsensor für Meteohub gebaut. Nun bekommte ich folgende Werte:

min Temp = 19,4°C  was 0% = Dunkelheit entspricht
max Temp = 68,9°C was 100% = absolute Helligkeit entspricht

Wie muss mein AWK-Code in Meteohub aussehen, um diese Werte in W/m² umzurechnen?

Ich habe zur Zeit folgenden Code:

awk ' { printf ''%d %d %d'', (($3 - 194) / 495) * 100, $4, $5}'

Dabei ergibt sich bei einer Temp. von 56,3°C eine Strahlung von 74W/m².

Stimmt mein AWK-Code schon?

Kann mir da bitte mal jemand helfen?
Danke!


Beiträge zusammengeführt, weil der Autor sich selbst geantwortet hat statt seinen letzten Beitrag zu ändern: 09.02.2013, 08:20:59

Habe jetzt noch diesen Code probiert...

gawk '{lb=194; ub=689; delta=ub-lb} { printf ''%d'', ($3 - lb) / delta * 100}'

da kommen zum oben genannten die selben werte raus.
Leider verstehe ich mich halt nicht ganz mit diesem Code. Also wenn mir da jemand sagt ob das richtig ist oder mir einen anderen Code nennt, wäre ich sehr dankbar. :-)
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: leknilk0815 am 09.02.2013, 11:26:45
Servus,
die Mühe kannst Du Dir getrost sparen, mit dem Umbausensor kannst Du zwischen hell und dunkel unterscheiden. Mehr nicht. Egal, was Du für Umrechnungen machst, es kommen nur Hausnummern dabei raus, keinesfalls "W/m²".
Die Kennlinie eines Temp- Fühlers ist nicht linear, die Sensorelektronik darauf angepasst. Der Helligkeitssensor hat auch eine Kennlinie, aber eine absolut andere. Daher ist das Ergebnis nicht berechenbar, nicht mal annäherungsweise.
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: martinkk am 30.10.2015, 06:53:32
@leknilk0815
Ja, die Überlegungen hab ich mir auch schon gemacht. Ansich ist das auch egal, was auf meiner Achse steht. Wie gehtst du denn das bei dir an?

Ein paar Fragen hätte ich bzgl. deines Umbaus noch. Ich habe gesehen, dass du letzten Endes bei Nagellack gelandet bist (wenn ich das cronologisch richtig im Kopf habe). Has du die Dioden direkt bemalt, oder eine Abdeckung?

Und wie wertest du für dich die Daten aus? Einfach nur als Diagramme über den Tag, oder auch mit Sonnenstunden? Wenn man Sonnenstunden berechnen möchte, müsste man im Hintergrund ja wirklich mit irgendeiner Art Referenztabelle arbeiten. Das stelle ich mir dann doch mühsam vor, zumal man das ja irgendwie kalibrieren müsste, um annähernd eine Idee zu haben, bei welcher Temp der Sensor zu welchen TAgeszeiten und Jahreszeiten wo stehen müsste.

Danke :)
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: leknilk0815 am 30.10.2015, 08:07:17
Servus,
Nagellack, Deoroller & Co habe ich schon längst aufgegeben. Bei mit arbeiten 3 Photodioden "ungeschützt", eine nach Osten, eine nach oben und eine nach Westen (alle drei parallel geschaltet).
Die Auswertung übernimmt der WSLogger, hier kann man den Schwellwert vorgeben. Es kommt natürlich gelegentlich vor, daß ich bei seltenen Wetterlagen ein paar Zehntelgrad nachstellen muss, da es (selten) vorkommt, daß auch bei Bewölkung die Helligkeit über einem wolkenfreiem Himmel liegt. Das Problem dürften alle anderen aber auch haben. Wenn ich dann vergesse, den Wert wieder runterzusetzen, gibts halt mal weniger "Sonne". Ein "Messinstrument", welches völlig autark arbeitet, wird man so nie erreichen können.
Die Werte sind aber für mich ausreichend gut und wenn ich mir ansehe, was mit anderen Stationen an die Netzwerke gemeldet wird - da bin ich gut bei der Sache...
Momentan (während ich das schreibe) ist mein Schwellwert 59,1°, der Sensor meldet 56,4° und die Sonne kommt grade aus dem Nebel. Somit wird in den nächsten 10-15 Minuten der Schwellwert überschritten werden und es wird Sonnenschein gemeldet.
Edit: ...wird wohl nix mit Sonne - der Nebel wird zu Wolken... :x
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: martinkk am 30.10.2015, 08:47:30
Danke! :)
Wie legst du denn den Schwellwert fest? Oder macht das der WSLogger bzw. WSWin für dich automatisch? Wenn ja, kann man an die Kalibrierungsdaten (muss ja irgendwie mit dem Standort und dem Datum und Uhrzeit zusammenhängen) rankommen? E.g. als Tabelle für ein jahr? Wenn das ginge, könnte ich mir da selbst etwas cooles bauen.

Nachtrag:
Hm, welche Dioden verwendest du denn dann? Erreichst du die Sättigung so nicht viel zu früh, wenn du die Diode direkt der Sonne aussetzt? ich habe zwei BPW21r im Einsatz, konnte aber bis jetzt noch keine Sonne erwischen. ;-) Laut datenblatt gehen die bis 100.000lux und ich hoffe, dass ich nicht abdunkeln muss. Mal schauen....
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: leknilk0815 am 30.10.2015, 09:15:58
Zitat von: martinkk am 30.10.2015, 08:47:30
Wie legst du denn den Schwellwert fest?
indem ich im WSLogger den Schwellwert eintrage. Der WSL erstellt dann zyklisch eine Datei (die natürlich auch alle anderen Stationsdaten enthält), welche von WSWIN gelesen wird.

Zitat...kann man an die Kalibrierungsdaten (muss ja irgendwie mit dem Standort und dem Datum und Uhrzeit zusammenhängen) rankommen? E.g. als Tabelle für ein jahr? Wenn das ginge, könnte ich mir da selbst etwas cooles bauen.
Ich verstehe nicht, was "Kalibrierungsdaten und Standort" mit Sonnenschein zu tun haben...
Wenns bewölkt ist oder Nacht, meldet die Kette Sensor/WSL/WSWIN "keine Sonne", wenn die Sonne scheint, wird "Sonne" gemeldet und wenn Wolken aufziehen oder die Sonne hinter einem Berg verschwindet, eben wieder "keine Sonne"...
Zitat...BPW21r...
ich habe 3x BPW 21 drin. Lux ist für mich eine Seife. Es funktioniert und messen kann man damit nicht.

P.S.: Thema "Sättigung":
Es ist schon richtig, daß die Fotodioden irgendwann bei praller Sonne in Sättigung kommen, ich habe aber bei mir festgestellt, daß das keine Auswirkung hat - zumindest keine, die sich bemerkbar machen würde. Wenn bei praller Sonne eine Wolke durchzieht, bekommt der Sensor das mit und meldet es auch entsprechend, sofern das Sendeintervall (3 Minuten) das zuläßt.
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: Holli am 30.10.2015, 09:35:21
Zitat von: martinkk am 30.10.2015, 08:47:30
Wenn ja, kann man an die Kalibrierungsdaten (muss ja irgendwie mit dem Standort und dem Datum und Uhrzeit zusammenhängen) rankommen?
Natürlich kann man. Man liest einfach auf Wikipedia den Artikel zum Sonnenstand und versteht die Formeln dort. Dauert sicher länger als hier einen Beitrag zu schreiben, beantwortet die Frage aber umfassend.
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: martinkk am 30.10.2015, 10:05:01
Zitat von: leknilk0815 am 30.10.2015, 09:15:58
Ich verstehe nicht, was "Kalibrierungsdaten und Standort" mit Sonnenschein zu tun haben...
Wenns bewölkt ist oder Nacht, meldet die Kette Sensor/WSL/WSWIN "keine Sonne", wenn die Sonne scheint, wird "Sonne" gemeldet und wenn Wolken aufziehen oder die Sonne hinter einem Berg verschwindet, eben wieder "keine Sonne"...

Hm, sorry wenn ich hier ziemlich dumm nachfragen muss, aber ich schnall es noch nicht. ;-)

Der Schwellenwert legt bei dir also nur fest, ob die Sonne scheint, oder nicht?
Ist das denn nicht je nach Jahreszeit oder Tageszeit komplett unterschiedlich? Wenn am 1. Dezember um 14.00 Uhr die Sonne scheint, ist es wohl trotzdem dunkler als am 21.Juni zu Mittag mit Wolken... Insofern verstehe ich nicht, wie du mit einem Schwellenwert auf die Sonnenstunden kommen kannst.

Ich kenne den WS Logger nicht und WSWin auch nicht. Vielleicht liegt's daran, dass ich's nicht kapiere. :)
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: leknilk0815 am 30.10.2015, 10:18:55
Zitat von: martinkk am 30.10.2015, 10:05:01
Ist das denn nicht je nach Jahreszeit oder Tageszeit komplett unterschiedlich?
Ein klares "Jein".

ZitatWenn am 1. Dezember um 14.00 Uhr die Sonne scheint, ist es wohl trotzdem dunkler als am 21.Juni zu Mittag mit Wolken
Nein. Zumindest mit dieser Methode nicht messbar. Es kann durchaus sein, daß im Hochsommer bei voller Sonne niedrigere Werte auftreten als an einem bewölkten Wintertag.
Das Sonnenlicht besteht nicht nur aus weißer Farbe, sondern es ist ein Farbspektrum. Der Sensor reagiert auf bestimmte Wellenlängen anders, daher hängt es z.B. davon ab, wieviel Feuchte in der Luft ist, Smog und andere Einflüsse spielen auch mit. Daher versuche ich ja auch die ganze Zeit klarzumachen, daß man so nicht "messen" kann.
Und daß man gelegentlich den Schwellwert etwas ändern muss, habe ich oben schon geschrieben.
Nimm das Ding in Betrieb und beobachte die Werte ein paar Wochen, dann wirst Du mir recht geben (und auch die Problematik verstehen).
ZitatIch kenne den WS Logger nicht und WSWin auch nicht. Vielleicht liegt's daran, dass ich's nicht kapiere. :)
Die Fotodioden haben, wie auch ein Temperaturfühler (NTC) einen veränderlichen Widerstand. Deshalb kann man einen Temperatursender nehmen, den NTC ausbauen und statt dessen Fotodioden nehmen. Der Sensor sendet trotzdem einen Temperaturwert, der eben nicht von der Temp abhängt, sondern von der Helligkeit. Der WSL nimmt den empfangenen Wert und wenn dieser einen eingestellten Schwellwert übersteigt, meldet er an WSWIN: "Sonne scheint".
Mehr steckt da nicht dahinter...
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: martinkk am 30.10.2015, 10:45:51
Zitat von: leknilk0815 am 30.10.2015, 10:18:55
Nein. Zumindest mit dieser Methode nicht messbar. Es kann durchaus sein, daß im Hochsommer bei voller Sonne niedrigere Werte auftreten als an einem bewölkten Wintertag.
Das Sonnenlicht besteht nicht nur aus weißer Farbe, sondern es ist ein Farbspektrum. Der Sensor reagiert auf bestimmte Wellenlängen anders, daher hängt es z.B. davon ab, wieviel Feuchte in der Luft ist, Smog und andere Einflüsse spielen auch mit. Daher versuche ich ja auch die ganze Zeit klarzumachen, daß man so nicht "messen" kann.

Danke für die Antwort! :)

Das hätte ich mir nie gedacht! Danke für deine Erfahrungen! Und dein Schwellenwert passt wirklich auch noch halbwegs, wenn es gegen Sonnenuntergang geht? Sprich, die Sonne wird hier auch noch halbwegs brauchbar erkannt? Eine gewisse Unschärfe wäre mir wurscht... wenn's an einem Wolkenlosen Tag theoretisch max 13 Sonnenstunden gibt und in meiner AUfzeichnung sind es 12,5h, ist mir das komplett egal...
Wenn das so einfach geht, tu ich mir mit meiner Lösung ziemlich leicht (daten kommen in eine SQL Datenbank. Dann brauch ich in der Zeile nur über den Schwellenwert triggern, dass die Sonne scheint oder eben nicht).

Zitat von: leknilk0815 am 30.10.2015, 10:18:55
Und daß man gelegentlich den Schwellwert etwas ändern muss, habe ich oben schon geschrieben.
Nimm das Ding in Betrieb und beobachte die Werte ein paar Wochen, dann wirst Du mir recht geben (und auch die Problematik verstehen).

Mache ich, und ich lege mich schon am Wochenende auf die Lauer :) Vielleicht bin ich sogar so lustig und kopple meine Webcam mit einem Schwellenwert den ich nach den ersten Beobachtungen testweise einstelle. Dann sehe ich nachher sogar, ob es wirklich wolkig war oder nicht. :D

Zitat von: leknilk0815 am 30.10.2015, 10:18:55
Die Fotodioden haben, wie auch ein Temperaturfühler (NTC) einen veränderlichen Widerstand. Deshalb kann man einen Temperatursender nehmen, den NTC ausbauen und statt dessen Fotodioden nehmen. Der Sensor sendet trotzdem einen Temperaturwert, der eben nicht von der Temp abhängt, sondern von der Helligkeit. Der WSL nimmt den empfangenen Wert und wenn dieser einen eingestellten Schwellwert übersteigt, meldet er an WSWIN: "Sonne scheint".
Mehr steckt da nicht dahinter...
Ja, das war mir schon klar. Ich dachte aber, dass der Unterschied viel größer ist. zB: Sonne zu Mittag = 60°C während Sonne eine Stunde vor dem Untergang zB 20°C sein könnten. Aber anscheinend liefert "Sonne am späten Nachmittag" immer noch einen höheren Temp Wert als Wolke zu MIttag. Hier hat mich diese Seite wohlverwirrt: http://www.pc-wetterstation.de/wetter/solarsensor.html Wenn man sich nämlich das Chart  vom 26.6. mit dem Titel "Solar Peter" ansieht, sieht man hier, dass es gegen 15.00 Uhr bewölkt war. Der Zacken geht aber nur minimal nach unten. Gegen 18:30 wäre das dann bei klarem Himmel aber "keine Sonne". Wenn es so aussehen würde, müsste man eine Funktion drüber legen, die den Schwellwert ständig anpasst.
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: martinkk am 31.10.2015, 19:08:43
Hallo,

so, mein Sensor war heute den ganzen Tag im Einsatz. Irgendwas passt da aber nicht. Er sendet bei Licht immer nur im Bereich von 33,xx Grad. Das schwankt nur marginal. Selbst wenn ihn ihn direkt mit einer hellen LED anleuchte, ändert sich so gut wie nichts. Ich denke, ich muss mir das noch einmal in Ruhe anschauen.

Woher wisst ihr eigtl welcher der plus und welcher der minus pol ist? Mein Multimeter zeigt einfach nix an. Auch wenn ich 4min warte (könnte ja sein, dass hier nur eine Spannung anliegt, wenn kurz gesendet wird...?) passiert einfach nix.

Evtl passen die Widerstände einfach nicht für sen 23s?
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: leknilk0815 am 31.10.2015, 19:55:21
Servus,
...auch wenn man bei so einer Primitivschaltung eigentlich nichts verkehrt machen kann, ist das mit 99%iger Sicherheit der Fall.
Wenn dauerhaft irgendwas ("33,xx") abgezeigt wird, bleibt sonst nix.
Ein Foto des Konstruktes würde Klarheit schaffen.
Wenn Du meinst, daß es an der Polarität liegt - warum probierst Du es nicht andersrum? Kaputtgehen kann nix...
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: martinkk am 31.10.2015, 19:58:54
Ich hab es anders herum probiert und dann kommt natürlich gar nix an....

Ja, mich wundert es ebebfalls, weil das wirklich primitivstens ist. Naja, foto folgt. Einstweilen grausam gelötet, weil beim Probieren eh wurscht...

So, Foto im Anhang. Seltsam ist, dass beim Einlegen der Batterie nun irgendein wert kommt und bei diesem dann die kommastellen schwanken. Derzeit sind es -19,3 grad und das bleibt auch in etwa so, egal wie ich das Ding ins Licht halte.

Danke für deine Hilfe. Irgendwie stell ich mich wohl sau deppat an....

Ich verwende übrigens die bpw21r diode. Der Unterschied liegt im Messbereich. 0,01-100.000 Lux vs 10-1000. aber das muss doch wurscht sein.

[gelöscht durch Administrator]
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: leknilk0815 am 31.10.2015, 20:21:51
auf den ersten Blick passt es, die Werte und Polung muss ich nachsehen. Später. Eine bessere Auflösung wäre nicht schlecht...

Beiträge zusammengeführt, weil der Autor sich selbst geantwortet hat statt seinen letzten Beitrag zu ändern: 01.11.2015, 08:14:07

Gib mal die Werte für die beiden Widerstände an, ich kann es anhand der Farbringe leider nicht identifizieren.
Es sollten für RH 6,8k und für Rd 62k sein.
Ich hab bei mir damals Trimmpotis mit 10k und 100k verwendet, da ist man flexibel und kann den Bereich nach Wunsch einstellen. Danach kann man, wenn man will, die eingestellten Potis messen und ggf. durch Festwiderstände ersetzen.
Wenn Du schon mal umgepolt hast und dann nichts mehr angezeigt wurde, ist die Polung richtig, wenn "irgendeine" Anzeige kommt. Dann müssen nur noch die korrekten Widerstände rein...
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: martinkk am 01.11.2015, 18:52:17
Hi!

Danke für deine Zeit! :)

Die Widerstände sind 6,8k und 68k.
Ich habe gestern Abend als letzte Idee noch die Batterien (eigtl neu, mit dem Sensor mitgeliefert) getauscht und siehe da, es kommen brauchbare Werte an! So, nun muss ich das eine Zeit lang beobachten. Derzeit ist es aber definitiv so, dass die erste und letzte Stunde bei Sonnnenauf- und Untergang nicht richtig erkannt wird(werden kann), weil die Werte 30min nach Sonnenaufgang so niedrig sind wie bei einer Abwchatung zu Mittag. Vielleicht hilft es da einfach mehr als zwei Dioden zu verwenden, aber ich habe sie in der Früh extra nach Osten ausgerichtet und trotzdem war der Wert viel niedriger als Tagsüber.....?

@leknik0815
wie nahe liegt denn bei dir der Wert für bewölkt am Maximalwert? Ich habe das Gefühl, als wäre das bei mir extrem knapp beieinander. Um genau 1400Uhr habe ich heute den Sensor mit der Hand aus ca 50cm Entfernung beschattet (sehr harter Herbstschatten). Da ist die Temp von 65  Grad auf -4 runter. wow! Bei Halbschatten hinter einem Baum komme  ich bei weitem nicht so weit runter (~60°C). Wow, das ist richtig empfindlich! Da wundert es mich nicht, dass es nach Sonnenaufgang eine Stunde dauert, bis die Kurve "oben angekommen ist". Ich poste gleich ein Bild von heute.... :)
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: leknilk0815 am 01.11.2015, 19:08:47
Servus,
tja - Batterien sollte man natürlich prüfen, bevor man rummurkst...
Wenn bei mir pralle Sonne herrscht, zeigt das Ding ca 60°C, bei 58°C ist es dann bewölkt.
Bei 100% Wolken oder Regen gehts dann auf 40°C.
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: martinkk am 01.11.2015, 19:09:52
Danke für die Werte! Gegen Sonnenaufgang "erwischt" du so aber keine Sonne mit der Aufzeichnung, oder?
Wegen den Batterien.... Ich würde nie auf die Idee kommen neue Batterien zu messen. Ich hab es aber sogar getan :D und trotz 1,6V getauscht ;)


Hier der Verlauf von heute. Es war "leider" ausschließlich wolkenlos. Kein einziges Wölkchen. Wir haben hier von 10min nach Sonnenaufgang bis 30min vor Sonnenuntergang Sonne....


Heute
Sonnenaufgang: 06:41 Uhr / Sonnenuntergang: 16:43 Uhr
PS: mein multimeter zeigt sogar 1,6V pro Batterie an...

Beiträge zusammengeführt, weil der Autor sich selbst geantwortet hat statt seinen letzten Beitrag zu ändern: 01.11.2015, 19:15:41

Grafik:
http://www.trickytrails.com/Wordpress/webcam/graphs/Sonne.png
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: martinkk am 06.11.2015, 08:54:19
@leknilk0815
Ich kann deine Erfahrungen mittlerweile wohl bestätigen, auch wenn ich noch keinen genauen Schwellwert für mich habe (ich war unter der Woche nie bei Tageslicht bzw Wolken zu Hause). Es scheint aber so zu sein, dass die Schwelle irgendwo bei rund 59°C liegen wird und ich da definitiv von einer Bewölkung ausgehen kann. Mit zwei Dioden bin ich eigentlich schon sehr zufrieden. Eventuell bestelle ich mir noch zwei, um die Kurve steiler zu bekommen.

Alles in allem kann man sich die Herumbastelei mit Abdeckungen oder Lack wohl wirklich sparen. Find ich fein!

Jetzt baue ich mir heute Abend noch meine Auswertung über die SQL Datenbank und dann lege ich halt einfach einmal einen Schwellenwert (oder mehrere für leichte Bewölkung etc....) fest.... :)
Titel: Re: Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code
Beitrag von: martinkk am 09.11.2015, 15:03:32
geht ja :)
Die Sonnenstunden sind im Temperaturchart drin. Die Seite zeigt die min, avg, max, sum Werte pro Tag im Zeitaum (min, avg, max, sum je nach Sinnhaftigkeit....)

http://www.trickytrails.com/Wordpress/webcam/stockcharts/chart-fromTo_daily.php?from=2015-09-01&to=2015-11-09

(Daten um Postingzeitpunkt bis 09.11.2015 14:30 Uhr)