風(fēng)向風(fēng)速傳感器設(shè)計(jì)原理及特點(diǎn)

      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(fù)責(zé)感應(yīng)風(fēng)向和風(fēng)速，及時(shí)測(cè)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(guó)內(nèi)外風(fēng)向風(fēng)速傳感器可以分為三類。第一類為螺旋槳式風(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(dòng)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(cè)儀最主要的部件，是整個(gè)儀器的核心。另外，在手持式氣象站中，也會(huì)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(hào)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(guò)主軸帶動(dòng)磁棒盤旋轉(zhuǎn)，其上的36只磁體形成18個(gè)小磁場(chǎng)，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(gè)脈沖信號(hào)，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(shí)，帶動(dòng)主軸及碼盤一同旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)態(tài)特性好、線性好、精度高、靈敏度高(3°；0.1 m/s)、抗風(fēng)強(qiáng)度高(≤70 m/s)、測(cè)量范圍寬(0~60 m/s)、互換性好、工作可靠、抗雷電干擾能力強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度好、抗風(fēng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。