Aufbau und Kalibrierung eines Hitzedrahtanemometers für eine Wetterballon-Sonde

Abstract

Im Rahmen einer Mission zur Erkundung der Marsatmosphäre soll ein Wetterballon eingesetzt werden. Anders als bei bisherigen Vorschlägen soll dieser nach der Landung der Trägersonde vom Boden starten. Um dies ermöglichen, muss die Gondel und ihr Gewicht entsprechend klein dimensioniert werden. Als Teil der Sensorik der Ballonsonde soll ein Hitzedrahtanemometer die Fluidströmungen messen. Dieses wurde auf Grund der kleinen und gewichtsarmen Bauart ausgewählt, welches trotzdem ein breites Spektrum an Geschwindigkeiten zuverlässig und genau messen kann. Diese Arbeit beschäftigt sich mit einem möglichen Aufbau und verschiedenen Kalibrierungsarten für ein solches Hitzedrahtanemometer. Für eine praktische Erprobung wurde ein offen zugänglicher Schaltplan eines kommerziellen Sensors auf eine Platine übertragen und mit einem Windkanal abschnittsweise getestet. Dabei wurde anstatt eines Hitzedrahtes ein Thermistor verwendet, was die Erkenntnisse über die Funktion der Schaltung jedoch nicht beeinflusst. Die einzelnen Elemente der Schaltung konnten durch das schrittweise Vorgehen charakterisiert und ihre Funktionsweise verstanden werden. Somit wurden in dieser Arbeit die Grundlage zum Aufbau eines Hitzedrahtanemometers erarbeitet und dokumentiert. Diese kann genutzt werden, um einen Sensor für die Ballonsonde zu entwickeln.