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)速傳感器目前應(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)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)。
關(guān)于風(fēng)向風(fēng)速傳感器工釆網(wǎng)小編推薦:無線風(fēng)速/風(fēng)向傳感器 - WSD202-EX、法國(guó)LCJ Capteurs 超聲波風(fēng)速傳感器 - CV7-OEM。
WSD202無線風(fēng)速/風(fēng)向傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小巧,由電源模塊、采集處理模塊、無線收發(fā)模塊組成,封裝在Ryton PPS塑料外殼內(nèi)。無線傳感器節(jié)點(diǎn)使用簡(jiǎn)單方便并且可以組成龐大的無線傳感器網(wǎng)絡(luò),支持上千個(gè)測(cè)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行風(fēng)速風(fēng)向試驗(yàn)。同時(shí)節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)既可以實(shí)時(shí)無線傳輸至計(jì)算機(jī),也可以存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)置的1GB 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,保證了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。無線數(shù)字信號(hào)傳輸方式消除了長(zhǎng)電纜傳輸帶來的噪聲干擾,極大提高了整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量精度和抗干擾能力。此外節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)有專門的電源管理軟硬件,使用內(nèi)置的可充電電池。使得節(jié)點(diǎn)的空中傳輸速率可以達(dá)到250K BPS,有效室外通訊距離可達(dá)100m。因此無線風(fēng)速/風(fēng)向傳感器WSD202-EX常被應(yīng)用在船舶航行中,風(fēng)力發(fā)電機(jī), 氣象,水利水文 ,港口吊機(jī),機(jī)場(chǎng),高空作業(yè)吊機(jī)等領(lǐng)域。
法國(guó)LCJ Capteurs 超聲波風(fēng)速傳感器 - CV7-OEM:傳統(tǒng)的風(fēng)速計(jì)有旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部分。但是這些移動(dòng)的部分容易使傳感器遭到損壞,超聲波傳感器的設(shè)計(jì)在于如何避免任何機(jī)械部分被損壞,更是確保操作的可靠性。超聲波傳感器有著長(zhǎng)期的穩(wěn)定性而不需要維護(hù)。并且聲音在交叉口由流動(dòng)的物體傳輸。CV7超聲波風(fēng)速傳感器可傳輸了4 個(gè)獨(dú)立的測(cè)試數(shù)據(jù),用于檢查頭風(fēng)矢量計(jì)算的正確性。電子聲學(xué)傳感器(1)用超聲波信號(hào)(2)在他們之間通信,沿著正交軸,由風(fēng)速(3)引起聲波傳輸時(shí)間不同。CV7超聲波風(fēng)速傳感器在他們之間通信傳輸 4 種不同的測(cè)試,測(cè)試得到的食量頭部風(fēng)用于計(jì)算并且結(jié)合測(cè)量計(jì)算出風(fēng)速和根據(jù)基軸計(jì)算出風(fēng)向。這個(gè)方法給出了 0.15m/S的風(fēng)速靈敏度,卓越的線性度,可達(dá)到 40m/S。傳感器的設(shè)計(jì)減小傾角的影響(4)(傳感器傾角的影響能被部分校正是由于傳感器空間的形狀)溫度測(cè)量則是用于校準(zhǔn)。
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