Virtueller Solarsensur - Umrechnungshilfe! AWK-Code

[ollerkeim]

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.

[leknilk0815]

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.

[martinkk]

@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

[leknilk0815]

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...

[martinkk]

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....

[leknilk0815]

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.

...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"...

...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.

[Holli]

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.

[martinkk]

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.

[leknilk0815]

Ist das denn nicht je nach Jahreszeit oder Tageszeit komplett unterschiedlich?

Ein klares "Jein".

Wenn 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).

Ich 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...

[martinkk]

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).

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.

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.