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關(guān)于風速傳感器的電路知識
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(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(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。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(shè)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。