風向風速傳感器設計原理及特點

      風向風速儀是由風向風速傳感器組成的，風向風速傳感器主要負責感應風向和風速，及時測出風向和風速。風向風速傳感器有哪些類型呢？

      目前國內(nèi)外風向風速傳感器可以分為三類。第一類為螺旋槳式風向風速傳感器；第二類為風速是三杯式、風向是單翼式的風向風速傳感器；第三類為超聲波風向風速傳感器。螺旋槳式風傳感器精度較差，動態(tài)性能一般；超聲波風傳感器目前應用還不太成熟。風向風速傳感器是風向風速監(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，也會使用到風向風速傳感器。

      風杯式風速傳感器工作原理是:風速傳感器的感應元件為三杯式回轉架，信號變換電路為霍爾開關電路。在水平風力作用下，風杯組旋轉，通過主軸帶動磁棒盤旋轉，其上的36只磁體形成18個小磁場，風杯組每旋轉1圈，在霍爾開關電路中感應出18個脈沖信號，其頻率隨風速的增大而線性增加。其校準方程為:V= 0.1F(V:風速，單位:m/s；F:脈沖頻率，單位:Hz。)。

     風向傳感器的感應元件為風向標組件。角度變換為格雷碼盤加光電電路。當風向標組件隨風向旋轉時，帶動主軸及碼盤一同旋轉，每轉動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。風杯由特種工程塑料注塑成型，風向標尾翼板用質量輕、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、抗風能力強等特點。