Barometer Bricklet 2.0

Features

  • Misst Luftdruck, Temperatur und Höhenänderungen
  • Auflösung 0,0075mbar / 6,25cm
  • Bereich 260 bis 1260mbar

Beschreibung

Mit dem Barometer Bricklet 2.0 können Bricks den Luftdruck im Bereich von 260 bis 1260mbar mit einer Auflösung von 0,0075mbar messen. Die Messung ist intern temperaturkompensiert.

Das Bricklet ist mit einem LPS22HB Sensor ausgestattet der auch als Altimeter (Höhenmesser) genutzt werden kann. Da der Luftdruck sich schon über kurze Zeiträume signifikant ändern kann ist die erreichbare Genauigkeit begrenzt. Eine mögliche Lösung um die Genauigkeit und Stabilität der Höhenmessung zu steigern ist Sensorfusion mit den Sensordaten eines IMU Brick 2.0 durchzuführen (siehe Youtube Video).

Das Barometer Bricklet 2.0 hat einen 7 Pol Bricklet Stecker und wird mit einem 7p-10p Bricklet Kabel mit einem Brick verbunden.

Technische Spezifikation

Eigenschaft Wert
Sensor LPS22HB
Stromverbrauch 30mW (6mA bei 5V)
   
Luftdruckbereich 260 bis 1260mbar
Auflösung 0,0075mbar / 6,25cm
Genauigkeit (0-65°C) ±1,1mbar unkalibriert, ±0,2mbar kalibriert
   
Temperaturbereich -40 bis +85°C
Auflösung 0,01°C
Genauigkeit ±1,5°C
   
Abmessungen (B x T x H) 25 x 15 x 5mm (0,98 x 0,59 x 0,19")
Gewicht 1,6g

* OPC = One-Point Calibration, siehe TODO

Ressourcen

Erster Test

Um ein Barometer Bricklet 2.0 testen zu können müssen zuerst Brick Daemon und Brick Viewer installiert werden. Brick Daemon arbeitet als Proxy zwischen der USB Schnittstelle der Bricks und den API Bindings. Brick Viewer kann sich mit Brick Daemon verbinden, gibt Informationen über die angeschlossenen Bricks und Bricklets aus und ermöglicht es diese zu testen.

Als nächstes muss das Barometer Bricklet 2.0 mittels eines Bricklet Kabels mit einem Brick verbunden werden.

Wenn der Brick per USB an den PC angeschlossen wird sollte einen Moment später im Brick Viewer ein neuer Tab namens "Barometer Bricklet 2.0" auftauchen. Wähle diesen Tab aus. Wenn alles wie erwartet funktioniert wird der Luftdruck in mbar angezeigt. Der Graph gibt den zeitlichen Verlauf des Luftdrucks wieder.

Barometer Bricklet 2.0 im Brick Viewer

Nun kann ein eigenes Programm geschrieben werden. Der Abschnitt Programmierschnittstelle listet die API des Barometer Bricklet 2.0 und Beispiele in verschiedenen Programmiersprachen auf.

Luftdruck verstehen

Luftdruck ist ein kompliziertes Thema. Zwei häufig gestellte Fragen sind: Warum weicht die Luftdruckmessung des Barometer Bricklets vom Wetterbericht ab und warum weicht die Höhenangabe von der wirklichen Höhe des Messortes ab?

Luftdruckangabe

Das Barometer Bricklet gibt den Luftdruck in Referenz auf die Höhe des Messortes an, in der Luftfahrt als QFE Wert bekannt. Im Wetterbericht wird der Luftdruck aber in Referenz auf Meereshöhe und speziell temperaturkorrigiert angegeben, in der Luftfahrt als QFF Wert bekannt.

Mit der barometrischen Höhenformel kann der QFF Wert aus QFE Wert approximiert werden:

QFF = QFE / [1 - Tg * H / (273,15 + Tfe + Tg * H)] ^ (0,034163 / Tg)
  • Tg ist der Temperaturgradient, dieser gibt an, wie schnell die Temperatur mit steigender Höhe fällt (eine gute Schätzung bei normalem Wetter ist 0,0065°C/m)
  • Tfe ist die Temperatur am Messort in °C
  • H ist die Höhe des Messortes in Metern

Hier gibt es einen Online-Rechner der diese Formel berechnet. Die Höhe des Messortes kann leicht mit Google Maps bestimmt werden.

Höhenangabe

Die Höhenangabe des Barometer Bricklets bezieht sich standardmäßig auf einen Referenzluftdruck von 1013,25mbar und wird mittels einer Approximation des International Standard Atmosphere Modells berechnet. Eine so bestimmte Höhe ist in der Luftfahrt als QNE Wert bekannt.

Für eine genauere Höhenangabe in Referenz auf Meereshöhe muss der Referenzluftdruck für den Messort angegeben werden. In der Luftfahrt wird hierfür der QNH Wert verwendet. Daher ist dieser Wert häufig bei Flugplätze zu erfahren. Es kann aber auch der QFF Wert verwendet werden, bei diesem Wert fließt die Temperatur anders in die Berechnung ein als beim QNH Wert, der QFF Wert ist aber typischerweise dem QNH Wert ähnlich.

Gehäuse

Ein laser-geschnittenes Gehäuse für das Barometer Bricklet 2.0 ist verfügbar.

Gehäuse für Barometer Bricklet 2.0

Der Aufbau ist am einfachsten wenn die folgenden Schritte befolgt werden:

  • Schraube Abstandshalter an das Bricklet,
  • schraube Unterteil an untere Abstandshalter,
  • baue Seitenteile auf,
  • stecke zusammengebaute Seitenteile in Unterteil und
  • schraube Oberteil auf obere Abstandshalter.

Im Folgenden befindet sich eine Explosionszeichnung des Barometer Bricklet 2.0 Gehäuses:

Explosionszeichnung für Barometer Bricklet 2.0

Hinweis: Auf beiden Seiten der Platten ist eine Schutzfolie, diese muss vor dem Zusammenbau entfernt werden.

Programmierschnittstelle

Siehe Programmierschnittstelle für eine detaillierte Beschreibung.

Sprache API Beispiele Installation
C/C++ API Beispiele Installation
C# API Beispiele Installation
Delphi/Lazarus API Beispiele Installation
Go API Beispiele Installation
Java API Beispiele Installation
JavaScript API Beispiele Installation
LabVIEW API Beispiele Installation
Mathematica API Beispiele Installation
MATLAB/Octave API Beispiele Installation
MQTT API Beispiele Installation
Perl API Beispiele Installation
PHP API Beispiele Installation
Python API Beispiele Installation
Ruby API Beispiele Installation
Rust API Beispiele Installation
Shell API Beispiele Installation
Visual Basic .NET API Beispiele Installation
TCP/IP API    
Modbus API