風速傳感器電路知識探析
時間 : 2024-11-26
在提倡環(huán)保的現代社會中，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風速傳感器電路，由它的電路來充分理解風速傳感器。
一：風速—頻率變換器
風速 —— 頻率變換電是該風速傳感器的核心部分,主要由槽型光電開關管和隨風杯一起旋轉的均勻開孔圓盤組成。
設風杯中心點的中心速度為 v’,轉軸中心至風杯中心距離為R,風杯每秒旋轉 n圈，
則v’=2πR *n
設風速為,令 k= v/ v’,k為風速轉換系數,該系教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為a,則在槽型光電開關管被施加正常電壓后,每當開孔圓盤從光電開關管中間轉動一周時 ,將產生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,可通過調整轉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換為電壓信號輸出。所以由光電開關管輸出的脈沖信號必須再經過F/V變換器轉換成為電壓信號。LM2907是專用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，便可實現高精度F/V變換，輸出電壓V1與輸入脈沖頻率的關系為：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，便于方便的構成風速表。此電路稍加改進后也可作自動調速系統(tǒng)中的轉速傳感器，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。
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