Anemómetro Ultrasónico 3D empleando Arquitecturas Analógica-Digital Reconfigurables

Autores: Montoya Walter (1), Rogel Fernando (1), De Marziani C. (1,2), Alcoleas, R. (1), Colombo, A (1)
Instituciones:
(1) Dto. de Electrónica, Facultad de Ingeniería, Univ. Nacional de la Patagonia San Juan Bosco.
(2) CONICET, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas.

Resumen:
Diversas actividades del hombre están vinculadas con la meteorología: transporte aéreo y terrestre, medicina, energía eólica, agricultura, turismo, pronósticos de alertas, etc. La meteorología implica la medición de parámetros físicos básicos tales como: presión atmosférica, temperatura, humedad, dirección y velocidad del viento, visibilidad y precipitaciones.
Para determinar la velocidad y dirección del viento habitualmente se emplean sistemas mecánicos que necesitan un mantenimiento continuo y son muy sensibles a daños, particularmente en la zona Patagónica donde los vientos son característicos por su agresividad.
En los últimos años han surgido anemómetros que emplean sensores ultrasónicos que, al no tener partes móviles, requieren de un mantenimiento menor. El principio de funcionamiento consiste en determinar el tiempo de propagación de la señal ultrasónica en el aire y analizar la velocidad del mismo relativa a la velocidad del sonido, conociendo la distancia entre sensores. El principal inconveniente de este tipo de anemómetros es su elevado costo comercial.
En este trabajo se presenta el desarrollo de un anemómetro ultrasónico 3D de bajo costo a partir del empleo de arquitecturas analógico-digitales reconfigurables PSoC de Cypress®. Así, es posible realizar el acondicionamiento y procesamiento de señales con un mismo circuito integrado sin necesidad de incrementar excesivamente el hardware a implementar reduciendo los tiempos de diseño. Al tratarse de sistemas reconfigurables es posible introducir mejoras sin necesidad de modificar el hardware implementado. Las pruebas experimentales realizadas en laboratorio demuestran que la arquitectura propuesta  permite obtener una adecuada precisión en la medición de la velocidad y dirección del  viento.

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