Увеличение дальности датчиков метеостанций Oregon Scientific

• DIY или Сделай сам

Некоторое время тому назад я наконец унифицировал метеостанции у себя в квартире - поставил во всех нужных местах Oregon Scientific BAR800 и BAR801, которые я нежно люблю не только за дизайн, позволяющий вешать их на стену, но и за внешний датчик, принимающий сигналы точного времени. Фокус в том, что сигналы оные (DCF-77 из Франкфурта) у меня в принципе дома ловятся, но только у окна или за окном - поэтому обычные метеостанции, у которых антенна встроена в собственно станцию, стоя в глубине квартиры, о времени толком ничего не знают. Разумеется, использование однотипных станций означает, что можно обойтись для всех одним датчиком, а не развешивать по окнам зоопарк.

Далее, правда, обнаружилась проблема, также связанная с глубиной квартиры - наиболее удалённая от внешнего метеодатчика станция регулярно его теряла, хотя, казалось бы, между ними всего-то пара стен. Особенно эта проблема вылезала при минусовых температурах, несмотря на стоящую в датчике литиевую батарейку.

Подбирать правильное окно для вывешивания датчика или ставить второй датчик - не наш вариант, ибо человек должен командовать техникой, а не наоборот. Наш вариант - поменять в датчике антенну, чтобы увеличить его дальнобойность.

Разумеется, методика подходит к любым метеодатчикам, так как конструкция у них всех примерно одинаковая.

Развинчиваем:

В этом датчике - аж сразу три антенны (обычно вы найдёте одну, максимум две). Ферритовый стержень, впрочем, нас не интересует - это приёмник сигналов точного времени на 77 кГц, а вот две проволочные спирали - то, что надо.

Они образуют так называемый полуволновой диполь - антенну, состоящую из двух симметричных частей с общей длиной 1/2 длины волны. Диполи используются, когда у антенны нет нормальной «земли» - одна из половинок диполя как раз роль этой «земли» фактически выполняет, да простят меня радиоинженеры за несколько упрощенное описание. Каждая половинка имеет, соответственно, длину в 1/4 волны.

Датчик работает на частоте 433,92 МГц, соответственно, половина длины волны у него - это 34,5 см. Чтобы не делать антенну таких габаритов, её выполняют в форме не штыря, а спирали - у последней есть одно интересное свойство: если диаметр витков спирали намного меньше длины волны, то она работает как обычная штыревая антенна, излучая в плоскости, перпендикулярной своей оси, но при этом оказывается в разы короче. Спиральные антенны получили распространение задолго до появления метеостанций - в первую очередь, в носимых рациях, для которых длина 1/4-волнового штыря на диапазон 27 МГц - почти 3 метра. Трёхметровый штырь делает рацию существенно менее носимой, чем она могла бы быть.

Увы, all magic comes with a price: спиральная антенна имеет худшие характеристики, чем простой штырь. Поэтому спираль - это всегда компромисс между габаритами и эффективностью.

Итак, чтобы немного увеличить дальность работы датчика, нам надо спиральную антенну поменять на штыревую - благо габариты антенн волнуют логистический отдел производителя, но мало волнуют нас, потребителей - на балконе места много, 17-сантиметровая антенна как-нибудь разместится.

Для свершения задуманного понадобятся кусок медного одножильного провода в изоляции длиной 16,5 см (подойдёт одна жила от любого медного силового кабеля сечением 1,5-2,5 кв.мм), паяльник, герметик, минимально прямые руки.

NB: так как в меди скорость распространения волны меньше, чем в вакууме, то и фактическая длина медной антенны должна быть меньше 1/4 длины волны в вакууме; для меди поправочный коэффициент равен 0,95. Соответственно, 1/4 * (0,95 * 3*10^10 см/с) / 433,92 МГц как раз и даёт нам примерно 16,5 см.

Если посмотреть на плату передатчика, видно, что одна часть диполя подключена к земле, другая - к дорожке, уходящей под экран передающей части. Менять будем одну половину диполя - ту, что к передающей части. Выпаиваем её:

Ставим плату на место и через отверстие, в которое была запаяна антенна (очистив его от припоя), иголкой намечаем точку на корпусе датчика, через которую зайдёт внутрь новая антенна. Высверливаем отверстие рядом с этой точкой, зачищаем последние 5 мм новой антенны от изоляции, загибаем буквой «Г» и вставляем в отверстие в корпусе.

Так как отверстие в плате в диаметре значительно меньше провода, взятого в качестве антенны, то отрезаем 5 мм какого-нибудь тонкого провода (вывод резистора 0,125 Вт подойдёт) и напаиваем на конец антенны (высверливать отверстие рядом с нужной точкой, а не прямо в ней, надо было как раз чтобы это напайка точно попала в плату):

Паять надо быстро, чтобы не оплавить пластиковый корпус. В принципе, можно было антенну сделать из тонкого провода, но это неудобно - легко мнётся и гнётся.

Ставим сверху плату передатчика, попадая отверстием платы в нашу антенну, припаиваем её к плате, закрываем передатчик. Финальный штрих - закрепить антенну на его корпусе и загерметизировать ввод; я воспользовался клеевым пистолетом, но у меня, во-первых, пистолет с очень тонким жалом, во-вторых, датчик висит под крышей, дождь его не поливает. Если у вас иначе - воспользуйтесь любым герметиком или густым клеем. Верхний торец антенны также желательно закрыть каплей клея, чтобы вода не попадала на медную жилу.

Собственно, на этом - всё. Делается на самом деле быстрее, чем пишется этот текст. Подходит для любых метеостанций, да и вообще любых бытовых радиопередатчиков, вплоть до систем «умного дома», так как спиральные антенны используются практически везде, где нужно дёшево и сердито. Обращайте только внимание на рабочую частоту: передатчики бывают и на 866 МГц, а совсем новые - и на 2,4 ГГц (в этих, правда, антенну чаще всего уже делают дорожкой на плате). Штыревая антенна должна быть длиной в 1/4 волны.

P.S. Чувство прекрасного также сообщает, что лучший способ определения идеальной длины антенны - сделать её чуть длиннее 1/4 волны и потом срезать по миллиметру, проверяя эффективность. Разум отвечает, что для банальной метеостанции это - уже слишком.

Приобрел эту метеостанцию я уже более 3 лет назад в одном известном интернет-магазине.

Выбирал по внешнему виду и техническим возможностям, подходящим под мои требования. До этого подобными девайсами пользоваться не приходилось.

Я покупкой остался доволен. Метеостанция на своем дисплее исправно отображает много полезной информации, красиво вписывается в дизайн интерьера.

Возможности метеостанции

Если посмотреть на дисплей беспроводной погодной станции Oregon Scientific BAR386, то в первую очередь замечаешь графическое изображение погоды, прогнозируемой на ближайшие сутки.

Достаточно крупными цифрами показаны текущие дата и время, температура в помещении и на улице. Также дисплей отображает другую информацию, о которой рассказываю дальше.

Эта модель метеостанции не имеет заводского крепления на стене. Ее можно устанавливать только на ровную поверхность. Зато выносной беспроводный датчик (один идет в комплекте, а подключить можно три) удобно крепить как к вертикальной конструкции, так и ставить на . Питание прибора и датчиков осуществляется только от батареек.

Предсказание погоды

По заявлению изготовителя, метеостанция прогнозирует погоду в ближайшее время 12-24 часа с радиусом 30-50 км от своего местонахождения на основании . Результат обработки показаний выводится в виде пиктограмм на дисплей. Их значения представлены на картинке ниже.

Специально не проверял процент правильно спрогнозированной погоды, но показания домашней метеостанции очень часто совпадают с действительностью. Девайс способен конкурировать с предсказанием погоды, полученным через интернет либо телевизионную трансляцию. В его работу заложен анализ данных конкретной местности с настройкой реальных метеорологических условий на ней.

Однажды был случай, когда села батарейка беспроводного датчика на улице, а у меня все руки не доходили ее заменить.

Все это время станция показывала прогноз без внешнего датчик и дополнительной настройки. Поэтому можно сделать вывод, что данные для расчета берутся с самой метеостанции, а внешние устройства используются только для измерения температуры на улице.

Температура

Прибор может ее замерять одновременно из двух мест:

1. от самой метеостанции;
2. беспроводного датчика.

Если их ради эксперимента расположить рядом и подождать какое-то время, то расхождение в показаниях будет незначительным, порядка полградуса.

Забавно, что если температура от первого датчика находится в диапазоне от +3 до –2°C, то на дисплее устройства будет мигать изображение снежинки (по инструкции это заморозки). Ну кто в каких широтах живет…

Дата и время

Информация этих сведений на дисплее отображается достаточно крупными значками, издали они хорошо заметны.

Общие настройки

Ими можно задать как формат 12/24 часа, так и вывод времени с секундами либо без них.

В Oregon Scientific BAR386 предусмотрена настройка синхронизации точного времени по радиосигналу с сервером при условии его нахождения в радиусе приема сигнала DCF-77 из Франкфурта для Европы или MSF-60 для Великобритании. Мне пришлось отключить эту функцию настройки, поскольку местоположение не вписывается в заявленные 1500 км от удаленной радиостанции. Тем не менее часы работают точно: выставив время всего один раз ими можно длительно пользоваться без коррекции.

Настройки будильника

Выполнять их не сложно, но есть особенности. Если устанавливать всегда одно время, то пользоваться удобно - будет задействована только кнопка на передней панели для включения/отключения сигнала.

Когда же потребуется настройка времени звонка, то работать придется с органами управления, расположенными с обратной стороны девайса. Мне работа будильника не потребовалась ни разу: только оценил его в режиме теста.

Другие функции метеостанции

Кроме описанных выше возможностей метеостанция показывает 8 позиций фазы луны:

• новолуние;
• растущий месяц;
• первая четверть;
• растущая луна;
• полнолуние;
• убывающая луна;
• последняя четверть;
• убывающий месяц.

Они указываются маленькой пиктограммой в нижней части дисплея.

Погодная станция графически отображает изменения давления и температуры стрелками. Однако если температурные значения выведены цифрами на экран дисплея, то для атмосферного давления используется лишь одно из трех значений:

1. возрастание;
2. падение;
3. стабильность.

Также на экране дисплея показывается информация о качестве сигнала от датчика и его номер, введенный для передачи на блок.

Достоинства и недостатки

Я уже длительное время пользуюсь домашней метеостанцией Oregon Scientific BAR386, в целом доволен этим приобретением.

Мне довольно удобно смотреть информацию на дисплее о текущей температуре в квартире и на улице, попутно просматривать прогноз на ближайшее время.

Особенности эксплуатации беспроводного датчика

Все время пользуюсь только одним: мне его вполне достаточно. Он смонтирован на балконе, защищен от воздействия прямых солнечных лучей.

В целом корпус датчика закрыт герметично, дождь не должен попадать внутрь конструкции. Его допустимо размещать на открытом воздухе, хотя в инструкции рекомендуют исключать попадание на него влаги.

Производитель Oregon Scientific BAR386 заявил о надежности приема сигнала от датчика на тридцатиметровом удалении от базы. Насколько соответствует это утверждение действительности я не проверял. Он у меня работает на расстоянии 10 м, сигнал проходит отлично через бетонную стену панельного дома.

Удобство настроек

Дизайн нравится, дисплей хорошо виден, функций для меня даже много. Но вот управление, а точнее настройка, подкачала. Пользоваться ей приходиться очень редко, без инструкции алгоритм действий забывается.

Об источниках питания

Батареек хватает надолго, но в беспроводный датчик я ставлю исключительно алкалиновые, как наиболее стойкие к малым нагрузкам и холоду.

Имеет сложности, они оговорены инструкцией. Чтобы метеостанция обнаружила датчик при установке в него новых элементов питания требуется осуществить принудительный поиск: одновременно нажимать и удерживать пару секунд кнопки MEM и CHANNEL .

Это действие последовательно меняет номер основного датчика. Однако у меня оно не получилось. Когда же я сбросил все настройки, то он обнаружился за несколько секунд. Правда, после этого пришлось заново настраивать дату, время и предпочтения.

При установке начальных данных проявляется самый главный недостаток: выполняя настройки метеостанции, приходиться смотреть на экран спереди и нажимать кнопки, расположенные с обратной стороны девайса. Однако работать так приходиться только при замене батарейки, т.е. приблизительно раз в два года.

Если у вас остались вопросы по теме, то задавайте их в комментариях.

Модель BAR208HG произведена в Китае и была куплена в октябре 2008 года. В мануале написано, что может измерять прибор, а я расскажу, как он это делает.

Немного об условиях эксперимента. В первые дни прибор тестировался при температурах от -2 до +22 градуса. Во время теста на улице было +10 градусов. Я также использовал контрольный термометр для сравнения результатов.

Тест 1.

Метеостанцию, внешний датчик и контрольный термометр держали вместе в течении 6 часов при температуре +22 градуса. Потом все три прибора были моментально перенесены на улицу, где температура была +10 градусов. А результаты показаны на графике. Ось X – время в минутах, ось Y – показания датчиков.

Контрольный термометр добрался до показателя с погрешностью в 1 градус за 20 минут, а за 30 минут достиг верной температуры. Это не быстро, но посмотрим на метеостанцию. Соответствующие значения для внешнего датчика – 40 и 80 минут, а для внутреннего – 50 и 80 минут. В целом это значит, что вам потребуется больше часа, чтобы узнать правильную температуру, если она вдруг сразу снизится на 10 градусов. Этот тест также показал, что метеостанция оказалась в два раза медленнее классического термометра.

А вот график изменения показателей влажности (по оси Y – относительная влажность в процентах).

К сожалению, у меня нет контрольного прибора для проверки этих показаний, но в Интернете я узнал, что в момент теста в ближайшем городе была влажность 86%.

Даже пробыв более 100 минут вместе, внешний и внутренний датчики все еще показывали различные значения, хотя внутренний датчик оказался более точным. Для определения значения ему понадобилось 60 минут, а вот внешний датчик даже и близко не подобрался к нужному значению. График влажности показывает, что сенсоры слишком медленные и не могут уследить за быстроизменяющимися погодными условиями, влияющими на влажность, такими как кратковременные дожди.

Тест 2 – обратный.

Все три прибора забрали обратно домой. Температура окружающей среды изменилась с 10 до 22 градусов. Вот график.

Здесь мы видим, что контрольный термометр добрался до значения с погрешностью в 1 градус за 30 минут, а точное значение было достигнуто за 40-50 минут. Соответствующие значения для внешнего сенсора – 50 и 110 минут, а для внутреннего – 60 и 100 минут. Похоже, термометры замерзают быстрее, чем оттаивают, но контрольный термометр снова справился в два раза быстрее.

А вот график влажности.

Тут мы видим, что оба сенсора показали одинаковое значение в 50% только через 2 часа тестирования, хотя значения все еще продолжали падать после окончания теста (было уже 48%/47% в последующие 30 минут).

Тесты показали одну важную вещь: электронная метеостанция не способна уследить за быстроизменяющимися погодными условиями. Например, после долгой засухи прошел короткий дождь, влажность резко возросла, дождь кончился через 20 минут, влага испаряется, влажность падает, а сенсоры еще и не засекли пиковые значения, которые были во время дождя, поскольку для этого ми нужно «отлежаться» более двух-трех часов. Или, например, быстрая смена температур осенним утром, когда после ночных заморозков утром температура способна подняться на 10-20 градусов за несколько часов. Очевидно, в такие моменты метеостанция не способна показывать актуальные значения температуры и влажности. И мне кажется, это не очень хорошо для прибора, который стоит более чем в 50 раз дороже классического термометра. Но самое неприятное, это то, что даже после двух часов лежания друг рядом с другом, внешний и внутренний датчики показывают различные значения!

Есть еще странности с этим прибором, например, если потрясти прибор в руках, то показываемая температура сразу же подскочит на 1-2 градуса, и будет медленно падать обратно вниз в течение примерно 10 минут. Возможно, это связано с плохой вентиляцией прибора, а тряска способствует попаданию внешнего воздуха внутрь корпуса, где находятся сенсоры.

Еще одна странность: в документации написано, что сохраняемые максимальные и минимальные значения температур можно сбросить только вручную, хотя прибор делает это автоматически каждую ночь. Это совсем не годится, если вы уезжаете на несколько дней и хотите потом посмотреть значения за то время, пока вас не было.

Еще одна вещь, которая меня раздражает, ато светодиод Alert LED, который мигал всю ночь, потому что температура была около нуля. Пришлось заклеить его куском черной изоленты, так как отключить его нельзя.

ВЫВОДЫ.

Я думаю, что проблемы прибора заключаются в плохой вентиляции. Щели у сенсоров просто крошечные, и воздух плохо туда проходит. Поэтому прибор показывает температуру внутри корпуса, а не снаружи. То же самое касается внешнего сенсора.

Сверка с атомными часами во Франкфурте иногда работает в Подмосковье, хотя это более 2000 километров (производитель гарантировал работу в радиусе до 1500 км). Видимо, прохождение сигнала зависит от оптимальных погодных условий, потому как иногда сигнал принимается почти сразу, а иногда вообще не принимается.

Но если бы я хотел купить новую метеостанцию, я бы не выбрал Oregon Scientific снова. Хотя она и работает, но уйма всяких косяков и недоработок производит неблагоприятное впечатление, в целом прибор мне не очень нравится, хотя это уже субъективное мнение. Если кто-то имеет метеостанции RST и Vitek, которые тоже можно купить у нас в стране, было бы интересно почитать обзоры с тестами типа тех, что я провел со своей погодной станцией.

ДАЛЬНЕЙШИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Поскольку мне был нужен более точный термометр, я не смирился с этими тормозными сенсорами и разобрал оба прибора. С помощью ножа для бумаги я проделал большие воздушные отверстия в корпусе прибора, а также изменил положения сенсоров с горизонтального на вертикальное, чтобы они были ближе к воздушным отверстиям и хорошо обдувались воздухом.

Потом я прорезал большое отверстие во внешнем сенсоре. Они использовали какой-то силиконовый клей, чтобы приклеить сенсоры к корпусу, причем сенсор влажности был приклеен так неаккуратно, что воздух в то место почти не проходил. Я отодрал клей, и разместил сенсоры как можно ближе к моему новому отверстию.

Снова тест.

Теперь температурный диапазон на 4 градуса шире, а диапазон влажности на 18 градусов шире. Теоретически, это должно еще более замедлить определение значений, но посмотрим на результаты.

Скорость внешнего сенсора при определении значения с погрешностью в 1 градус и точного значения увеличилась почти вдвое. Скорость внутреннего сенсора при определении значения с погрешностью в 1 градус тоже увеличилась вдвое, а вот точное значение все еще определяется медленно, хотя и быстрее, чем было раньше. Конечно, можно было сделать вентиляционные отверстия на приборе побольше, но это испортило бы дизайн.

Удивил тест изменения влажности. Раньше внешний сенсор вообще не дал даже примерного значения, а теперь значение с погрешностью в 10% определилось всего за 15 минут, а точное значение определилось за 45 минут. Внутренний сенсор и тут работает медленнее, но все же это на 30 минут быстрее, чем до ремонта.

Обратный тест.

Трудно проводить сравнения с первоначальным тестом, поскольку там температура поднялась с 10 до 21 градуса, а тут с 9 до 25 градусов, но хотя диапазон увеличился, прибор все же работает немного быстрее, но все же недостаточно быстро.

Ну а тест влажности снова не на высоте – через два часа значения упали с 98% до 50% и все еще продолжали снижаться, когда эксперимент закончился.

НОВЫЕ ВЫВОДЫ.

Как ни крути, а Oregon Scientific использует действительно медленные сенсоры, не говоря уже об элементарных недоработках. Если я смог ускорить определение температуры почти в два раза, просто расточив вентиляционные отверстия и расположив сенсоры поближе к ним, чего могли бы достичь инженеры этой компании, если бы хотели сделать действительно хорошую вещь! Но похоже, их это не заботит – сделал фигню, продал, деньги получил, а что там дальше – их не волнует. Но я не думаю, что многие покупатели действительно захотят покупать новую вещь и сразу лезть в нее с отвертками, ножами и паяльниками. Так что вам решать, нужен вам этот чудо прибор, на точность показаний которого нельзя рассчитывать, или нет…

ПОСЛЕ ДВУХ ЛЕТ С НИМ.

Это дополнение я написал через два года, после создания сего обзора. Прибор все еще стоит на даче и показыват температуру. Комплекта батареек хватило на полтора года, батарейку внешнего сенсора не менял ни разу. В принципе, если не заморачиваться на точности, и плюс-минус несколько градусов не играют роли, то прибор вполне можно использовать. Датчик влажности считаю бесполезным, так что смело можете покупать модель без него. Впрочем, практика показывает, что никакие функции кроме определения внешней и внетренней температур и времени там не нужны, так что имеет смысл покупать самую простую модель без наворотов — смотреться будет аккуратнее.

ПОСЛЕ ПЯТИ ЛЕТ С НИМ.

Дополнение 8 сентября 2013 года. Без месяца пять лет прошло, даже не верится. Не заметил как пролетели. По ощущениям пользовался им года три, но перечитав этот обзор, удивился, что купил его в октябре 2008 года. Пишу это дополнение по причине того, что накрылся внешний датчик температуры. Дело не в батарейке, пробовал разные новые — не работает ни на одном канале, светодиод не мигает. Разбирал — плата чистая и сухая, плесени, окислений и видимых дефектов нет. Полез в интернет, новый такой стоит около 700-800 рублей. Прочитал много отзывов про внешние датчики Oregon Scientific на русских и англоязычных сайтах, оказывается, они крайне часто мрут как мухи — очень много жалоб на эту тему. По моим прикидкам основной процент датчиков накрывается примерно через полтора-два года использования, так что мне еще повезло, мой прожил пять лет, хотя висел в тени, защищенный от прямых солнечных лучей в ветвях густой сосны, и у него была конусная крыша от пятилитровой пластиковой банки в качестве дополнительной защиты от дождя и снега. На всякий случай предоставляю следующую информацию по датчикам, которые должны быть совместимы с этой метеостанций: THGN132N — оригинальный, THGN132ES (на солнечной батарее), THGN123N (для сверхнизких температур — минус 40 градусов), THGR122NX (есть ЖК экран), THC268 (только температура, есть ЖК экран).

Честно говоря, много жалоб на недолгую жизнь внешних датчиков при их немалой цене заставили меня задуматься о том, чтобы попробовать метеостанцию другой фирмы. Читайте далее , которую я купил на смену Орегона. Орегон остался работать как часы и внутренний термометр в одной из комнат (вместо внешней температуры показывает прочерк).

ПОСЛЕ ВОСЬМИ ЛЕТ С НИМ.

Дополнение 31 октября 2016 года. Ровно 8 лет проработал, наконец он окончательно сдох (сенсор сдох на три года раньше). Теперь прибор начал без видимых причин глючить, хотя стоял на месте и никто его не ронял и не бил. Симптом: при включении загорается светодиод Ice Alert, на пару секунд включается весь экран (видны все возможные символы), а потом на нем появляется случайная белиберда — даже не случайные цифры, а просто случайные черточки и значки отображаются, через несколько секунд всё плавно исчезает. На кнопки не реагирует. Ресет, замена батареек — не помогают. Дал ему отлежаться несколько дней без батареек, вставил новые батарейки — не помогло. Земля ти пухом, Орегон. Взамен купил еще одну станцию Ea2, но теперь модель попроще и посимпатичнее — BL501 (без влажности и давления).

После предыдущего октябрьского дополнения о неожиданной смерти орегона, . А именно, надо заменить убитый часовой кварц на новый. Кварц я выпаял из других сломанных китайских часов, но, открыв орегон, меня ждал сюрприз: внутри три кварца. Два рядом, и один обособленно. Залиты какой-то желтой фигней, которая мешает прочесть надписи на них. Прикинул, решил, что основной часовой кварц припаян отдельно, и угадал. Выпаял его, очистил от желтой фигни, на нем написано что-то вроде «S78 I». Впаял вместо него другой, из китайских часов (без надписей). Размер и полярность не имеет значения, главное, чтобы частота была 32768 Гц, а в часах обычно как раз такие. Мой кварц оказался чуть больше, так что я подложил под него кусочек изоленты, так как при попытке закрутить корпус он что-то коротил и орегон вырубался. После подкладки изоленты прибор был закрыт и теперь работает нормально. Кстати, если часы слишком спешат или отстают — в этом виноват кварц. Некачественные кварцы распространены в дешевых китайских изделиях, поэтому, если вам попался такой, и часы идут неточно, просто попробуйте заменить кварц на другой. Даже если у вас нет сломанных часов, откуда можно взять запчасти, в магазинах радиотоваров новые кварцы продают по цене от 15 рублей, что гораздо дешевле покупки новой метеостанции за две с лишем тысячи.

Вторая жизнь орегона началась…

Некоторое время тому назад я наконец унифицировал метеостанции у себя в квартире - поставил во всех нужных местах Oregon Scientific BAR800 и BAR801, которые я нежно люблю не только за дизайн, позволяющий вешать их на стену, но и за внешний датчик, принимающий сигналы точного времени. Фокус в том, что сигналы оные (DCF-77 из Франкфурта) у меня в принципе дома ловятся, но только у окна или за окном - поэтому обычные метеостанции, у которых антенна встроена в собственно станцию, стоя в глубине квартиры, о времени толком ничего не знают. Разумеется, использование однотипных станций означает, что можно обойтись для всех одним датчиком, а не развешивать по окнам зоопарк.

Далее, правда, обнаружилась проблема, также связанная с глубиной квартиры - наиболее удалённая от внешнего метеодатчика станция регулярно его теряла, хотя, казалось бы, между ними всего-то пара стен. Особенно эта проблема вылезала при минусовых температурах, несмотря на стоящую в датчике литиевую батарейку.

Подбирать правильное окно для вывешивания датчика или ставить второй датчик - не наш вариант, ибо человек должен командовать техникой, а не наоборот. Наш вариант - поменять в датчике антенну, чтобы увеличить его дальнобойность.

Разумеется, методика подходит к любым метеодатчикам, так как конструкция у них всех примерно одинаковая.

Развинчиваем:

В этом датчике - аж сразу три антенны (обычно вы найдёте одну, максимум две). Ферритовый стержень, впрочем, нас не интересует - это приёмник сигналов точного времени на 77 кГц, а вот две проволочные спирали - то, что надо.

Они образуют так называемый полуволновой диполь - антенну, состоящую из двух симметричных частей с общей длиной 1/2 длины волны. Диполи используются, когда у антенны нет нормальной «земли» - одна из половинок диполя как раз роль этой «земли» фактически выполняет, да простят меня радиоинженеры за несколько упрощенное описание. Каждая половинка имеет, соответственно, длину в 1/4 волны.

Датчик работает на частоте 433,92 МГц, соответственно, половина длины волны у него - это 34,5 см. Чтобы не делать антенну таких габаритов, её выполняют в форме не штыря, а спирали - у последней есть одно интересное свойство: если диаметр витков спирали намного меньше длины волны, то она работает как обычная штыревая антенна, излучая в плоскости, перпендикулярной своей оси, но при этом оказывается в разы короче. Спиральные антенны получили распространение задолго до появления метеостанций - в первую очередь, в носимых рациях, для которых длина 1/4-волнового штыря на диапазон 27 МГц - почти 3 метра. Трёхметровый штырь делает рацию существенно менее носимой, чем она могла бы быть.

Увы, all magic comes with a price: спиральная антенна имеет худшие характеристики, чем простой штырь. Поэтому спираль - это всегда компромисс между габаритами и эффективностью.

Итак, чтобы немного увеличить дальность работы датчика, нам надо спиральную антенну поменять на штыревую - благо габариты антенн волнуют логистический отдел производителя, но мало волнуют нас, потребителей - на балконе места много, 17-сантиметровая антенна как-нибудь разместится.

Для свершения задуманного понадобятся кусок медного одножильного провода в изоляции длиной 16,5 см (подойдёт одна жила от любого медного силового кабеля сечением 1,5-2,5 кв.мм), паяльник, герметик, минимально прямые руки.

NB: так как в меди скорость распространения волны меньше, чем в вакууме, то и фактическая длина медной антенны должна быть меньше 1/4 длины волны в вакууме; для меди поправочный коэффициент равен 0,95. Соответственно, 1/4 * (0,95 * 3*10^10 см/с) / 433,92 МГц как раз и даёт нам примерно 16,5 см.

Если посмотреть на плату передатчика, видно, что одна часть диполя подключена к земле, другая - к дорожке, уходящей под экран передающей части. Менять будем одну половину диполя - ту, что к передающей части. Выпаиваем её:

Ставим плату на место и через отверстие, в которое была запаяна антенна (очистив его от припоя), иголкой намечаем точку на корпусе датчика, через которую зайдёт внутрь новая антенна. Высверливаем отверстие рядом с этой точкой, зачищаем последние 5 мм новой антенны от изоляции, загибаем буквой «Г» и вставляем в отверстие в корпусе.

Так как отверстие в плате в диаметре значительно меньше провода, взятого в качестве антенны, то отрезаем 5 мм какого-нибудь тонкого провода (вывод резистора 0,125 Вт подойдёт) и напаиваем на конец антенны (высверливать отверстие рядом с нужной точкой, а не прямо в ней, надо было как раз чтобы это напайка точно попала в плату):

Паять надо быстро, чтобы не оплавить пластиковый корпус. В принципе, можно было антенну сделать из тонкого провода, но это неудобно - легко мнётся и гнётся.

Ставим сверху плату передатчика, попадая отверстием платы в нашу антенну, припаиваем её к плате, закрываем передатчик. Финальный штрих - закрепить антенну на его корпусе и загерметизировать ввод; я воспользовался клеевым пистолетом, но у меня, во-первых, пистолет с очень тонким жалом, во-вторых, датчик висит под крышей, дождь его не поливает. Если у вас иначе - воспользуйтесь любым герметиком или густым клеем. Верхний торец антенны также желательно закрыть каплей клея, чтобы вода не попадала на медную жилу.

Собственно, на этом - всё. Делается на самом деле быстрее, чем пишется этот текст. Подходит для любых метеостанций, да и вообще любых бытовых радиопередатчиков, вплоть до систем «умного дома», так как спиральные антенны используются практически везде, где нужно дёшево и сердито. Обращайте только внимание на рабочую частоту: передатчики бывают и на 866 МГц, а совсем новые - и на 2,4 ГГц (в этих, правда, антенну чаще всего уже делают дорожкой на плате). Штыревая антенна должна быть длиной в 1/4 волны.

P.S. Чувство прекрасного также сообщает, что лучший способ определения идеальной длины антенны - сделать её чуть длиннее 1/4 волны и потом срезать по миллиметру, проверяя эффективность. Разум отвечает, что для банальной метеостанции это - уже слишком.

Самые частые претензии клиента и способы их решения.

Основные «неисправности» устройств Oregon Scientific, которые на самом деле исправны;

1. Подавляющее число устройств, имеют заявленную «неисправность», связанную с «неработоспособностью» внешнего датчика (нет информации, не определяется датчик, неустойчивая связь)

Это в первую очередь из-за разряженных батарей (комплектные батарейки могут быть уже подсевшими), или разные каналы на датчике и станции, или неправильно проведена процедура подключения датчика (поиск датчика идет 2 минуты после нажатия RESET на основном блоке, этот RESET должен быть последним).
Необходимо заменить батарейки на СВЕЖИЕ (для которых прошло не более года с даты производства), и последним нажать RESET на станции (датчик и станция должны быть настроены на один и то же канал - первый канал есть у всех моделей).

В 90% случаев причины следующие:

А) Подсевшие батарейки (надо заменить батарейки и в станции и в датчике).

Батарейки должны быть новые, свежие, полностью заряженные (под нагрузкой должны выдавать больше 1,5В). В этом случае связь с датчиком, будет устойчивой, и прослужат около года без замены батарей.
Всегда покупайте батарейки прямо перед заменой и обязательно в магазине (не используйте те, что лежали дома про запас). Перед покупкой смотрите на дату производства или срок годности, указанных на корпусе батареек (надо, чтобы прошло не более года с даты их производства - если указан срок годности, то для обычных алкалиновых батареек оставшийся срок годности должен быть не менее 8-9 лет). В регионах с сильными морозами зимой рекомендуется использовать литиевые батарейки.

Б) Неправильно проведена процедура подключения датчика:

1) Установите на датчике канал (1-й есть у всех моделей).
2) Вставьте свежие батарейки
3) Нажмите RESET на датчике
4) Нажмите RESET на основном устройстве. Только после этого RESETа на станции станция начнет поиск датчиков. Поиск длится 2 минуты. Если датчик так и не был найден, то еще раз нажмете этот RESET на станции.(или батарейки не полностью заряжены, и их надо заменять).

С) Станция и датчик настроены на разные каналы:

1) Установить на датчике и станции 1-й канал (1-й канал есть у всех моделей с внешними датчиками).

Если станция иногда теряет датчик и впоследствии находит его, то это не является браком: датчик передает сигнал в отрытом для всех диапазоне частот 433 МГц, в котором работают и другие приборы, создающие иногда помехи.

2. Периодически сбивается время.

Неправильно настроена функция радио-контроля времени: В настройках временной зоны надо задать число, равное разнице местного времени и времени в Германии. Либо отключить эту функцию (см. инструкцию) - 3 секунды нажать и удерживать кнопку «ВНИЗ». (для включения этой функции - нажать и удерживать кнопку «ВВЕРХ»)

А) В моделях EW91, EW92, EW93, EW98 эта функция не отключается: необходимо правильно настроить зону. Или попробовать перевести переключатель EU/UK (Европа/Англия, обычно находится в отсеке батареек) в положение UK (из Англии больше шансов, что сигнал не дойдет до стации)

В) В моделях TW369 и TW223 не предусмотрена возможность изменения временной зоны. Как отключить:
TW369:
Долгое (8-10 сек) нажатие на кнопку RECEIVE (в отсеке батареек) ВКЛЮЧАЕТ (на экране рядом с секундами появляется значок антенны с волнами) или ВЫКЛЮЧАЕТ (значок с экрана исчезает) функцию синхронизации времени.
TW223:

Выключение синхронизации времени - долгое нажатие кнопки SNOOZE (8 - 10 сек, не обращать внимание на писк, пока не исчезнет с экрана значок антенны)
Включение - короткое нажатие на кнопку RECEIVE

3. Вместо значения атмосферного давления показывает «ХХХХ».

В данном случае надо заменить элементы питания.

4. Вместо цифрового значения параметра показывает «LL».

«LL» (Low) отображается при слишком низком значении измеряемого параметра.

5. Вместо цифрового значения параметра показывает «HH».

«HH» (High) отображается при слишком высоком значении измеряемого параметра.

6. Некорректные показания температуры

Изделия являются устройствами потребительского (не профессионального) назначения. Они не проходят поверку на точность, и для них не нормируется класс точности и максимально допустимая погрешность (поэтому в характеристиках устройств такие параметры не указаны). Из практики, показания могут отличаться от истинного значения на 1,5-2 градуса, а на некоторых участках и больше. Т.е. расхождения показаний внутреннего и внешнего датчика могут достигать 3-4 градусов. Наиболее точные показания начинаются через 24 часа после помещения датчиков в конкретное место.

7. Некорректные показания влажности.

Изделия являются устройствами потребительского (не профессионального) назначения. Они не проходят поверку на точность, и для них не нормируется класс точности и максимально допустимая погрешность (поэтому в характеристиках устройств такие параметры не указаны). Из практики, показания могут отличаться от истинного значения на 8-10%, а на некоторых участках и больше. Т.е. расхождения показаний внутреннего и внешнего датчика могут достигать 16-20%. Наиболее точные показания начинаются через 24 часа после помещения датчиков в конкретное место.

Минимальный предел диапазона измерений начинается с 25%. При текущей влажности равной 25% и ниже (вне диапазона измерения) показания устройства совершенно недостоверные (может отображаться даже 2%, когда сигнал совсем слабый, или «LL»).
Такие жалобы обычно начинают возникать у клиентов зимой, когда в наших квартирах при включенном центральном отоплении влажность обычно бывает на уровне 18-22% (не больше 23%, если не включен увлажнитель). Сенсор пересыхает и со временем выдает «нулевой» сигнал. Станция 0 отобразить не может - отображается, как правило, 2-4%. Это меньше нижнего предела измерений - надо или купить увлажнитель (комфортная влажность 40-70%) или дожидаться лета.
Это не является неисправностью.

8. Некорректный прогноз погоды

Данные прогноза не должны совпадать с текущей погодой. Это всего лишь прогноз, что будет через 12-24 часа в радиусе 30 км. И точность прогноза не 100%. Прогноз осуществляется на основании динамики изменения атмосферного давления.

9. Не работает подсветка

Смотреть инструкцию. Подсветка экрана, предусмотрена не во всех устройствах OregonScientific

Должна быть кнопка со словом “Light”.

10. Не включается проекция

• В устройствах OS с функцией проекционных часов, может быть предусмотрено несколько режимов отображения проекции:
  В устройствах, которых присутствует световой датчик (см. инструкцию, например, в RMR329P, BAR339P), проекция включается, только при недостаточной освещенности помещения, в котором находится устройство.
• Постоянная проекция возможна только при питании от сети. Для этого необходимо подключить блок питания к Устройству, на обратной стороне устройства кнопку “PROJECTION” передвинуть в положение ON.
• При использовании часов от батареек возможна только временная проекция. Для этого надо кнопку “PROJECTION” передвинуть в положение OFF. Таким образом проекция времени, будет отображаться на поверхности в течении 8 секунд только при нажатии кнопки LIGHT/ PROJECTION (обычно сверху часов).

11. Приобретенный отдельно внешний датчик не работает со станцией

Продаваемые отдельно внешние датчики совместимы не со всеми моделями устройств.
THGN132N и THWR288 совместимы с моделями: BAR206, BAR208, BAR386, BAR388, BAR800, BAR801, BAR806, BAR808, RAR500, BAR339P, BAR339DP, DP200, RMR329P, RMR391P, RRM902

THGR810 и UVN800 совместимы с моделями: WMR200, WMR88, JW102, LW301

EW99 совместим с моделями: CW101, EW91, EW92, EW93, EW98

Дополнения:

Часто клиенты не смогли разобраться, как правильно эксплуатировать устройство. Наиболее часто встречающиеся вопросы от покупателей:

1. Погодная станция не связывается с датчиком.

Станция ищет датчик только первые 2 минуты после включения или нажатия на станции RESET

Основное условие: датчик и станция должны быть настроены на один и тот же канал (см. инструкцию).

2. Часы отстают на 1-2 часа.

Смотреть инструкцию.
Это не является дефектом. Устройства Oregon Scientific имеют функцию радиоуправляемые часы, настраиваемые на сигнал точного времени в Европе. Из-за разницы в часовых поясах, они начинают отображать показания европейского времени.
. В моделях, которые позволяют настроить корректировку по часовому поясу (см. инструкцию) надо выставить необходимое значение.
. В моделях, где нет функции выставления часового пояса, радиоуправление часов надо отключить (см. инструкцию).

3. Неустойчивая связь между базовым устройством и выносным датчиком. Блеклый экран.

В данном случае надо заменить элементы питания на свежие (для которых прошло не более года с даты производства)

4. Претензии покупателя на точность прогноза погоды.

Для повышения качества прогноза погоды, устройству необходимо собрать некоторую статистику по изменению атмосферного давления в течении хотя бы 7 суток. Пиктограмма прогноза погоды отображает прогноз погоды на ближайшие 12- 24 часа в радиусе 30 км. Точность прогноза не менее 75%. Встроенный в базовое устройство процессор отображает прогноз погоды на основании статистики изменения давления за предыдущие 24 часа, за предыдущие 7 суток и за предыдущие 10 лет (статистика за 10 лет «зашита» в устройство) .
Пиктограмма не отображает фактическую погоду (ту, которая сейчас за окном).

5. Не работает подсветка.

Смотреть инструкцию. Подсветка экрана, предусмотрена не во всех устройствах OregonScientific
. Должна быть кнопка со словом “Light”.

6. Пищит при срабатывании функции предупреждение о заморозках!

Надо поменять канал работы датчика на 2-й или на 3-й. Так как предупреждение о заморозках срабатывает только при получении данных с 1-ого канала. Все остальные функции устройства будут работать!