Teknisk om værstasjonen

Jeg får en del spørsmål om værstasjonen og skal her kort oppsummere oppsettet. Alle komponentene er forholdvis rimelige, likevel av god kvalitet, og innafor rammene til et amatørbudsjett. De fleste sensorene er kopla sammen på et 1-wire-nett. Dette er et system som gir stor fleksibilitet, men kan kreve noe mer arbeid å sette opp enn ferdige værstasjonpakker til salgs i butikkene.

Ferdige sensorer kan kjøpes på nettet fra steder AAG Electrónica, Hobby Boards eller Springbok Digitronics. Enkelte sensorer har jeg måttet bygge sjøl fra komponenter som også kan fås hos enkelte av de nevnte nettbutikkene. Dette gjelder snødybdemåleren, strålingsmålerne og vanntrykkmåleren.

Enkelte værdata utledes ved å kombinere data. Dette gjelder skydeteksjon om natta, som måles ved å ta differansen mellom temperaturen i en lukka boks og lufttemperaturen rundt. Ved klarvær fører boksens utstråling til at temperaturen inni den faller. Vindmåleren til AAG Electrónica har en innebygd temperatursensor som egner seg godt til dette. På dagtid brukes en lyssensor og beregning av solas posisjon og teoretiske stråling til å beregne om det er solskinn eller ikke.

Temperatur- og fuktighetsmålere trenger skjerming fra sola for å gi presise målinger. Et godt (men litt dyrt) kommersielt bur lages av Davis Instruments. Det er ikke vanskelig å lage et but sjøl. Det skal skjerme for solstråling samtidig som luft skal passere noenlunde fritt gjennom. Et bur beskytter samtidig sensorenes elektronikk og kontakter mot vann.

Kommersielt tilgjenglige nedbørsmålere for 1-wire har litt lav oppløsning, måler ikke snø, og mangler vindskjerming. Jeg har gjort noe med dette og beskrevet det på denne sida. Vind og fordamping fører imidlertid til at noe nedbør i form av snø ikke registreres.

Det har vært enkelte utfordringer for å få en pålitelig værstasjon. Et problem har vært fuktighetsmålere som ofte slutter å virke av ukjent grunn. Problemet ligger i sjølve sensoren fra Honneywell, HIH-3610/HIH-4000, og jeg har foreløpig ikke funnet noe bedre alternativ. Jeg har løst problemet ved alltid å ha to målere i drift, slik at om en feiler, har jeg data fra den andre og kan bytte den som ikke lenger virker, uten hast. Dernest har jeg hatt enkelte problem med kabling og kontakter. 1-wire er en buss som gjør det enkelt å kople til flere sensorer, men når mange sensorer koples til samme buss, øker det faren for feil et sted (typisk pga fukt), som fører til ustabilitet for alle sensorene kopla til bussen. Det vanskelig å feilsøke og finne sensoren som skaper problemet. Det er derfor viktig å ha så få kontakter som praktisk hensiktsmessig og å skjerme disse godt. Jeg bruker mest RJ11- og RJ45-kontakter. Disse tåler fukt dårlig, men dette veies opp av at de er veldig enkle å skifte ut. Jeg bruker også noen XLR-kontakter ute. Disse tåler litt kondens, men krever lodding for å skiftes og tar en del mer plass.

Etter en del stabillitetsproblem som fikk meg til å reparere til alle døgnets tider, la jeg ut ei rekke ledninger (1-wire-busser) til godt beskytta koplingsskap. Disse fikk etterhvert også noe oppvarming som effektivt hindrer kondens. Få sensorer blei satt på hver ledning, og enkelte sensorer satte jeg ut to av på ulike ledninger, for å ha en reserve i fall loggeren mister kontakten med en sensor eller ledning. Lenge brukte jeg 1-wire-hubber til å forbinde ledningene inne, men etterhvert jeg over til å bruke separate 1-wire-adaptere på store USB-hubber. Fordelen med separate 1-wire-adaptere er at bussene da separeres helt (kortslutning i en buss vil ikke påvirke andre busser), og sensorene på hver buss kan aksesseres i parallell. Dette begynte å bli veldig viktig når det totale antall sensorer begynte å nærme seg 100. Programvare som owfs støtter bruk av flere adaptere, men Oww gjør det ikke unntatt ved å kjøre flere instanser.

Profesjonelle koplingsskap (for data/tele/strøm) koster tusenvis av kroner, men et omtrent like godt alternativ er å bruke postkasser i rustfritt stål. Jeg bruker et par slike til 300 kroner stykket. De har frontdører med lås. Lokket har jeg skrudd fast.

Dataloggerne er datamaskiner utstyrt med én eller flere 1-wire-adaptere og et program som kontrollerer 1-wire-bussene. Det fins flere program som gjør dette. Jeg brukte ei stund Oww, men gikk over til owfs og egenskrevne program. Data behandles så av ymse egenskrevne skript (sh, C, awk og php) og plottes med Gnuplot. Datamaskinen kan være en ordinær pc, men jeg bruker små ARM-baserte enheter, som kjører operativsystemet Linux. Disse små enhetene trekker lite strøm (rundt 5W) og er enklere å administrere enn en pc.