Sensoren zur WS3600        Zurück zum Hardware-Überblick zur Davis VP2+
Windmesser TX12


Der Windmesser TX12 ist Teilbestandteil der Wetterstation WS3600. Der Windmesser der 2. Generation besteht aus einem Schalenkreuz, welches unter der Windfahne angebracht ist.
Damit lässt sich die Windgeschwindigkeit im Bereich 0...180km/h in einer Auflösung von 0,36km/h messen. Über die Genauigkeit liegen mir keine Angaben vor.
Die Windrichtung wird im Bereich 0...360° in einer Auflösung von 22,5° gemessen. Über die Genauigkeit liegen mir ebenfalls keine Angaben vor.






Der Windmesser TX12 ist an zweitoberster Stelle (der weisse Windmesser im Bild rechts oben) an einem Alumasten montiert. Dieser Alumast ist im Dachstock massiv befestigt und mit einem Blitzschutz versehen. Der Windmesser ragt ca. 3m über den Dachfirst hinaus und ist somit ca. 10m über Grund. Ausgerichtet wurde der Windmesser mit Hilfe einer Landkarte 1:25000 und freier Sicht auf den Kamm der Lägern.
Das Datenprotokoll vom Windsensor TX12 zum Aussensensor TX13 ist entschlüsselt. Damit könnte z.B. ein Interface gebaut werden, um den Windsensor eines Fremdfabrikates zu adaptieren. Eine ausführliche Dokumentation kann hier als PDF (210kB) heruntergeladen werden.

Bisher bekannte Probleme:
  • Das Schalenkreuz kann bei tiefen Temperaturen und Schneefall vereisen.
Regenmesser TX11



Der Regenmesser TX11 ist Teilbestandteil der Wetterstation WS3600. Der Regenmesser sammelt den Niederschlag im Auffangtrichter und leitet diese dann auf eine Art Kippwaage. Ist die Auffangschale genügend schwer, kippt das Ganze, bzw. die Schale entleert sich und nun beginnt sich die andere Schale zu füllen usw. Bei jedem Kippen wird durch einen Magneten an der Kippeinrichtung ein Reedkontakt betätigt.
Jede Schale fasst soviel Niederschlag, dass eine Kippbewegung genau 0,518mm Niederschlag pro m2 entspricht. (Herstellerangabe)



Bisher bekannte Probleme:
  • Regensensor kann durch herumfliegende Blätter oder Volgelsch... verstopft werden.
  • Bei tiefen Temperaturen und Schneefall konnte infolge Vereisung keine Messung mehr stattfinden. Abhilfe ist erfolgt, indem eine selbstgebaute temperaturgeregelte Heizung mit Microcontroller eingebaut wurde. Diese Heizung regelt den Innenraum der Messeinrichtung auf eine konstante einstellbare Temperatur von ca. 25°C. Mit einer maximalen Heizleistung von 24W kann Schneefall bei -20°C noch genügend "geschmolzen" werden.
Temperatur-/Feuchtesensor TX13



Der Temperatur-/Feuchtesensor TX13 ist Teilbestandteil der Wetterstation WS3600. Er ist durch ein entsprechend geformtes Sonnenschutzschild für eine passive Ventilation vor direkter Sonneneinstrahlung nur mässig geschützt. Die Temperatur wird im Bereich -40°C...59,9°C mit einer Auflösung von 0,1°C gemessen. Über die Genauigkeit liegen mir leider keine Angaben vor, sind aber zur VP2+ fast identische Werte mit max. ±0,2°C Abweichung.
Die relative Luftfeuchtigkeit wird im Bereich von 1...99% mit einer Auflösung von 1% gemessen. Über die Genauigkeit liegen mir leider ebenfalls keine Angaben vor, sind aber zur VP2+ fast identische Werte im Bereich 20%...90%. Über 90% sind Abweichungen untereinander von gegen 5% möglich. Die Messung von Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit erfolgt exakt 2m über Boden auf der Grenzlinie zwischen zwei Grundstücken, also auch mehrere Meter von den umliegenden Gebäuden entfernt.




Gleich zu Beginn der Inbetriebnahme im Juni 2005 musste ich eine starke Erwärmung durch direkte Sonneneinstrahlung feststellen. Daher hatte ich ein zusätzliches Wetterschutzgehäuse um den Sensor gebaut. Seit dem Juni 2005 wurde ein solarbetriebener Ventilator, der eine Zwangskonvektion im Wetterschutzgehäuse erzeugte verwendet. Dieser wurde im Juni 2007 durch einen noch leistungsfähigeren Lüfter ersetzt, der durch ein Speisegerät während 24h betrieben wird. Im Juni 2008 wurde im Wetterschutzgehäuse eine zweite "Wand" eingebaut, die dafür sorgt, dass der Luftzug vom Ventilator gezielt von unten her über das Sensorelement erfolgt. Dank diesen neuen Massnahmen, kann nun kein störender Einfluss durch die direkte Sonneneinstrahlung mehr festgestellt werden.

In dem Sensor TX13 ist auch die Energieversorgung mit Batterien (2xAA) für sich selbst und für den Windmesser untergebracht. An diesem Sensor werden also Wind- und Regenmesser angeschlossen. Hier drin befindet sich auch der HF-Sender, welcher die Messwerte von Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Niederschlag, Temperatur, und Luftfeuchtigkeit periodisch zur Wetterstation überträgt.

Auch dieses Datenprotokoll vom Aussensensor TX13 zur Anzeigeeinheit der WS3600 ist entschlüsselt. Damit könnte z.B. ein Interface gebaut werden, um Sensoren anderer Hersteller an der WS3600 zu betreiben. Eine ausführliche Dokumentation kann hier als PDF (210kB) heruntergeladen werden.

Bisher bekannte Probleme:
  • Der passive Sonnenschutz ist ungenügend und verursacht ohne weitere Gegenmassnahmen bei voller Sonneneinstrahlung eine um ca. 4°C zu hoch gemessene Temperatur. Eine zusätzliche Wetterhütte wie oben beschrieben wird dringend empfohlen.
Wetterstation WS3600



Die Wetterstation vom Typ WS3600 ist im Wohnzimmer an der Wand aufgehängt. Die Wetterstation besitzt einen Funkempfänger, um die Messwerte der Aussensensoren empfangen zu können. Zudem besitzt die Wetterstation noch einen Luftdrucksensor und einen zusätzlichen Temperatur-Feuchtefühler für den Wohnraum. Die Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Wohnzimmer wird hier nur angezeigt.
Der Luftdrucksensor misst den Luftdruck im Bereich von 300hPa...1099hPa mit einer Auflösung von 0,1hPa. Leider fehlen auch hier Angaben zur Genauigkeit. Vergleiche mit den Werten von MeteoSchweiz der der Station Zürich-Kloten deuten auf eine Genauigkeit von ca. ±1hPa im Bereich von 990hPa...1030hPa hin. Der gemessene Luftdruck muss noch mit der Messhöhe gegenüber Meereshöhe korrigiert werden, da der Luftdruck einheitlich gegenüber Meereshöhe angegeben wird. Als Referenzwerte dienen mir die Werte von MeteoSchweiz der Station Zürich-Kloten sowie von Zürich-MeteoSchweiz, da diese nur wenige km von meinem Standort entfernt sind.







Bisher bekannte Probleme:
  • Die Windböen werden an dieser Konsole richtig angezeigt. Leider wird nicht die grösste Windböe der letzten 5 Minuten an den PC weitergegeben, sondern die Windböe der zuvor empfangenen Messung. Bei der Windgeschwindigkeit wird nicht der 10-Minuten Mittelwert gemessen und angezeigt, sondern ein Mittelwert über ein paar Sekunden! Details dazu siehe in derselben Dokumentation des Funkdatenprotokolls.
Wetter-PC


Als Wetterstations-PC dient seit Nov. 2012 ein Shuttle Barebone XH61V mit Windows7, 8GB RAM, 120GB SSD-Laufwerk und einem Intel Core i5 3470T mit max. 35W Verlustleistung. Die mittlere Leistungsaufnahme beträgt etwas mehr als 20W. Gegenüber dem alten PC werden damit im Jahr etwa 330kWh (ca. CHF 55.-) eingespart! Auf diesem PC werden auch die Wetterdaten der Wetterstation Davis VP2+ verarbeitet. Für die WS3600 läuft eine zweite Instanz von der Software WsWin auf diesem Rechner.
Via Ethernet geht der Weg über eine externe Hardware-Firewall und dann auf den Router zum HiSpeed Kabelmodem. Von da aus mit 2500kBit/s übers Internet auf den Web-Server.
Der PC wurde so konfiguriert, dass nach einem Stromausfall das System automatisch wieder hochfährt. Nach dem Einschalten werden alle Applikationen automatisch zeitlich gestaffelt gestartet.
Und wenn doch was schief laufen sollte, kann der Wetter-PC übers iPad oder iPhone ferngesteuert bedient werden.

Zurück zum Hardware-Überblick zur Davis VP2+