風速傳感器的電路原理有哪些
在現(xiàn)代社會中,人們學會了利用自然能源,如太陽能 ,風能等,但在利用風能的時候需要一種儀器來對它進行監(jiān)測以便及時了解它的情況,所以一種用來測量風速的儀器——風速傳感器就產(chǎn)生了。人們常常聽到傳感器,但對它的工作原理卻陌生,對其電路也是毫無頭緒。下面小編就通過它的電路原理給大家講一講什么風速傳感器電路。
一:風速—頻率變換器
風速——頻率變換電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(shè)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(shè)風速為,令 k= v/ v’,k為風速轉(zhuǎn)換系數(shù),該系教可通過風洞實驗求出,則:v=k *v’=k*2πr*n
設(shè)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,輸出電壓V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,便于方便的構(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。
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,這種測量方法也改變了以往對風速測量的方法,使得對風速的測量更加的安全,更加的準確。也讓我們對風速傳感器有了一定的了解,在生活中知道如何來運用風速傳感器,做到物有所值物有所用。