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風(fēng)向風(fēng)速傳感器的工作原理
風(fēng)速風(fēng)向測量是氣象監(jiān)測的重要組成部分,測量風(fēng)速風(fēng)向?qū)θ祟惛玫匮芯考袄蔑L(fēng)能和改善生活生產(chǎn)有積極的影響。在農(nóng)業(yè)以及氣象檢測中,風(fēng)向風(fēng)速都是非常重要的參數(shù),由此風(fēng)向風(fēng)速儀也成了通用的測量工具。風(fēng)速風(fēng)向記錄儀含有兩個傳感器,風(fēng)向傳感器和風(fēng)速傳感器。這兩個傳感器可以同時工作,測定風(fēng)向和風(fēng)速兩個參數(shù)。
風(fēng)速風(fēng)向記錄儀的風(fēng)速傳感器的感應(yīng)組件為三杯式風(fēng)杯組件,當(dāng)風(fēng)速大于0.4m/s時就產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),信號變換電路為霍爾集成電路。在水平風(fēng)力驅(qū)動下風(fēng)杯組旋轉(zhuǎn),通過主軸帶動磁棒盤旋轉(zhuǎn),其上的數(shù)十只小磁體形成若干個旋轉(zhuǎn)的磁場,通過霍爾磁敏元件感應(yīng)出脈沖信號,其頻率隨風(fēng)速的增大而線性增加。計算公式:V=0.1F;V:風(fēng)速,單位:m/s;F:脈沖頻率,單位:Hz;風(fēng)速風(fēng)向記錄儀的風(fēng)向傳感器的感應(yīng)組件為前端裝有輔助標(biāo)板的單板式風(fēng)向標(biāo)。角度變換采用的是七位格雷碼光電碼盤。當(dāng)風(fēng)向標(biāo)隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)時,通過主軸帶動碼盤旋轉(zhuǎn),每轉(zhuǎn)動2.8125°,位于碼盤上下兩側(cè)的七組發(fā)光與接收光電器件就會產(chǎn)生一組新的七位并行格雷碼,經(jīng)過整形、倒相后輸出。方位-角度-格雷碼-二進制碼對照表是風(fēng)向測量單片機編程的重要依據(jù)。
總的來說,風(fēng)速風(fēng)向記錄儀的兩個傳感器具有動態(tài)性能好、線性精度高、靈敏度高、測量范圍寬、互換性好、抗風(fēng)強度大等特點。下面我們簡單介紹下風(fēng)速風(fēng)向記錄儀的一些主要性能以及技術(shù)參數(shù)。風(fēng)向風(fēng)速儀具有手動、自動和電腦鎖定三種模式可選擇,三種模式用戶可根據(jù)需要自行設(shè)定。數(shù)據(jù)保存功能強大,最大可儲存60000條數(shù)據(jù)。風(fēng)向風(fēng)速儀具有32通道同時檢測的功能,可以實現(xiàn)多點同步檢測。其中風(fēng)向風(fēng)速儀的最主要參數(shù)為風(fēng)向:0-40m/s;精確度:±0.6m/s;分辨率:0.1m/s;啟動風(fēng)速:≤0.5m/s;穩(wěn)定性:<0.2m/s/yr;風(fēng)速量程范圍:0-360度;精確度:±0.6度;分辨率:0.1度。
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