風(fēng)向風(fēng)速傳感器設(shè)計原理及特點
風(fēng)向風(fēng)速儀 是由風(fēng)向風(fēng)速傳感器組成的，風(fēng)向風(fēng)速傳感器主要負責(zé)感應(yīng)風(fēng)向和風(fēng)速，及時測出風(fēng)向和風(fēng)速。風(fēng)向風(fēng)速傳感器有哪些類型呢？
目前國內(nèi)外風(fēng)向風(fēng)速傳感器可以分為三類。類為螺旋槳式風(fēng)向風(fēng)速傳感器;第二類為風(fēng)速是三杯式、風(fēng)向是單翼式的風(fēng)向風(fēng)速傳感器;第三類為超聲波風(fēng)向風(fēng)速傳感器。螺旋槳式風(fēng)傳感器精度較差,動態(tài)性能一般;超聲波風(fēng)傳感器目前應(yīng)用還不太成熟。風(fēng)向風(fēng)速傳感器是 風(fēng)向風(fēng)速監(jiān)測儀 最主要的部件，是整個儀器的核心。另外，在 手持式氣象站 中，也會使用到風(fēng)向風(fēng)速傳感器。
風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器工作原理是:風(fēng)速傳感器的感應(yīng)元件為三杯式回轉(zhuǎn)架,信號變換電路為霍爾開關(guān)電路。在水平風(fēng)力作用下,風(fēng)杯組旋轉(zhuǎn),通過主軸帶動磁棒盤旋轉(zhuǎn),其上的36只磁體形成18個小磁場,風(fēng)杯組每旋轉(zhuǎn)1圈,在霍爾開關(guān)電路中感應(yīng)出18個脈沖信號,其頻率隨風(fēng)速的增大而線性增加。其校準(zhǔn)方程為:V= 0.1F(V:風(fēng)速,單位:m/s;F:脈沖頻率,單位:Hz。)。
風(fēng)向傳感器的感應(yīng)元件為風(fēng)向標(biāo)組件。角度變換為格雷碼盤加光電電路。當(dāng)風(fēng)向標(biāo)組件隨風(fēng)向旋轉(zhuǎn)時,帶動主軸及碼盤一同旋轉(zhuǎn),每轉(zhuǎn)動2.8125°,位于光電器件支架上下兩邊的7位光電變換電路就輸出1組新的7位并行格雷碼,經(jīng)整形電路整形并反相后輸出。傳感器具有動態(tài)特性好、線性好、精度高、靈敏度高(3°;0.1 m/s)、抗風(fēng)強度高(≤70 m/s)、測量范圍寬(0~60 m/s)、互換性好、工作可靠、抗雷電干擾能力強等多種優(yōu)良性能。風(fēng)杯由特種工程塑料注塑成型,風(fēng)向標(biāo)尾翼板用質(zhì)量輕、強度高、剛性好且在高溫高壓條件下成型的非金屬材料制造。具有重量輕,強度好、抗風(fēng)能力強等特點。
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