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山東仁科測控技術(shù)有限公司

關(guān)于風速傳感器的電路知識

時間:2020-6-9閱讀:420
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在提倡環(huán)保的現(xiàn)代社會中,人們更多是利用自然能源,例如太陽能,風能等,但在利用風能的時候也需要一種儀器來控制它,所以風速傳感器就產(chǎn)生了,這是用來測量風速的一種儀器。對于這種傳感器,可能有些人對它的工作原理會有所陌生,對其電路也是毫無頭緒。所以我們有必要來學習下有關(guān)風速傳感器的電路,從它的電路來充分理解風速傳感器。

一:風速—頻率變換器

 風速—頻率變換器是該風速傳感器的核心部分,主要由槽型光電開關(guān)管和隨風杯一起旋轉(zhuǎn)的均勻開孔圓盤組成。

  設風杯中心點的中心速度為v’,轉(zhuǎn)軸中心至風杯中心距離為R,風杯每秒旋轉(zhuǎn)n圈,

  則v’=2πR*n

  設風速為k,令k=v/v’,k為風速轉(zhuǎn)換系數(shù),該系數(shù)可通過風洞實驗求出,

  則:v=k*v’=k*2πr*n

  設隔光圓盤均勻開孔槽數(shù)為a,則在槽型光電開關(guān)管被施加正常電壓后,每當開孔圓盤從光電開關(guān)管中間轉(zhuǎn)動一周時,將產(chǎn)生a十脈沖故風速—頻率變換電路輸出脈沖的頻率為:f=a*n=a/(2πk*R)*v

  顯然輸出脈沖頻率正比于風速信號。在實際應用中,一般取值為幾十,可通過調(diào)整轉(zhuǎn)軸與風杯中心的距離來提高“風速—頻率變換器”的靈敏度。

二:頻率—電壓變換電路

風速傳感器的功能是將風速信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。所以由光電開關(guān)管輸出的脈沖信號必須再經(jīng)過F/V變換器轉(zhuǎn)換成為電壓信號。LM2907是F/V變換集成電路,具有精度高,成本低等特點,只需外接少量的元件,便可實現(xiàn)高精度F/V變換,輸出電壓V1與輸入脈沖頻率的關(guān)系為:Vo=K*Vcc*R2*C2*f

若在F/V變換器的輸出端再加入一塊A/D變換器及顯示電路,便于構(gòu)成風速表。此電路稍加改進后也可作自動調(diào)速系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)速傳感器,其性能可超過測速發(fā)電機。

建大仁科風速傳感器RS-FS-N01外形小巧輕便,便于攜帶和組裝,三杯設計理念可以有效獲得風速信息,殼體采用優(yōu)質(zhì)鋁合金型材,外部進行電鍍噴塑處理,具有良好的防腐、防侵蝕等特點,能夠保證變送器長期使用無銹琢現(xiàn)象,同時配合內(nèi)部順滑的軸承系統(tǒng),確保了信息采集的精確性。被廣泛應用于溫室、環(huán)境保護、氣象站、船舶、碼頭、養(yǎng)殖等環(huán)境的風速測量。

風速傳感器的電路看似復雜,其實也是很好理解的,通過風速傳感器的電路可以讓我們充分了解到它的工作原理,知道它是如何來測量風速的,更好的使用風速傳感器,使它發(fā)揮更大的作用。

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