วัดความสูงได้อย่างไร?
ความสูงของต้นไม้มักจะวัดโดยใช้ hypsometer แม้จะมีทางเลือกอื่น ๆ มากมาย แต่หลักการของ hypsometer คือตรีโกณมิติ
หลักการของ hypsometer แบบตรีโกณมิติ
ความสูงคำนวณได้จากการวัดด้านและมุมในรูปสามเหลี่ยมที่ประกอบด้วยยอดไม้ โคนไม้ และ hypsometer มุมวัดได้โดยใช้ clinometers (inclinometers) ค่าที่อ่านได้ของมุมจะแสดงผลด้วยแสงหรือดิจิทัล ระยะห่างระหว่างต้นไม้กับผู้สังเกตการณ์มักจะวัดโดยใช้สายวัด, ultrasound หรือเทคนิค laser
โปรเจกต์นี้
ในโปรเจกต์นี้ ใช้หลักการที่คล้ายกัน ใช้ Stepper Motor ในการคำนวณมุม, ใช้ HC-SR04 Ultrasonic Sensor ในการคำนวณฐาน (ระยะห่างระหว่างวัตถุกับอุปกรณ์) และใช้ Arduino ในการคำนวณความสูงโดยใช้ข้อมูลเหล่านี้
รายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติม
การวัดความสูงโดยอาศัยบรรยากาศ
โปรเจกต์นี้สำรวจความสัมพันธ์ระหว่างระดับความสูงกับความกดอากาศ เพื่อประมาณความสูงของสิ่งปลูกสร้าง
- BMP280/BME280 Sensor: วัดความดันด้วยความแม่นยำ +/- 1 Pa (เทียบเท่ากับการเปลี่ยนแปลงระดับความสูงประมาณ 8cm)
- Altitude Formula: Arduino ใช้ International Barometric Formula ซึ่งต้องการค่าความดันที่ "ระดับฐาน" (ชั้นล่างสุด) และ "ระดับเป้าหมาย" (ชั้นบนสุด)
การสอบเทียบและความแม่นยำ
- Differential Measurement: เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในการคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงความดันที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศ ควรบันทึกความดัน "Ground" ทันทีก่อนขึ้นไป
- Temperature Compensation: ค่าอุณหภูมิที่อ่านได้จาก sensor จะถูกนำมาใช้เพื่อปรับการคำนวณความหนาแน่น ทำให้ Arduino สามารถประมาณความสูงของอาคารได้อย่างแม่นยำอย่างน่าประหลาดใจ โดยไม่ต้องใช้ laser rangefinders หรือสายวัดแบบแมนนวล