風(fēng)速傳感器分類及工作原理
風(fēng)速傳感器有很多種分類，主要可以分為皮托管式風(fēng)速傳感器、螺旋槳風(fēng)速傳感器、霍耳效應(yīng)電磁風(fēng)速傳感器、熱線式風(fēng)速傳感器以及超聲波風(fēng)速傳感器等。
下面小編主要以螺旋槳風(fēng)速傳感器-風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器
風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器，是一種十分常見的風(fēng)速傳感器，最早由英國魯賓孫發(fā)明。感應(yīng)部分是由三個(gè)或四個(gè)圓錐形或半球形的空杯組成。空心杯殼固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面順著一個(gè)方向排列，整個(gè)橫臂架則固定在一根垂直的旋轉(zhuǎn)軸上。
當(dāng)風(fēng)從左方吹來時(shí)，風(fēng)杯1與風(fēng)向平行，風(fēng)對風(fēng)杯1的壓力在最直于風(fēng)杯軸方向上的分力近似為零。風(fēng)杯2與3同風(fēng)向成60度角相交，對風(fēng)杯2而言，其凹面迎著風(fēng)，承受的風(fēng)壓最大；風(fēng)杯3其凸面迎風(fēng)，風(fēng)的繞流作用使其所受風(fēng)壓比風(fēng)杯2小，由于風(fēng)杯2與風(fēng)杯3在垂直于風(fēng)杯軸方向上的壓力差，而使風(fēng)杯開始順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，風(fēng)速越大，起始的壓力差越大，產(chǎn)生的加速度越大，風(fēng)杯轉(zhuǎn)動越快。
風(fēng)杯開始轉(zhuǎn)動后，由于杯2順著風(fēng)的方向轉(zhuǎn)動，受風(fēng)的壓力相對減小，而杯3迎著風(fēng)以同樣的速度轉(zhuǎn)動，所受風(fēng)壓相對增大，風(fēng)壓差不斷減小，經(jīng)過一段時(shí)間后（風(fēng)速不變時(shí)），作用在三個(gè)風(fēng)杯上的風(fēng)壓差為零時(shí)，風(fēng)杯就變作勻速轉(zhuǎn)動。這樣根據(jù)風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速（每秒鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù)）就可以確定風(fēng)速的大小。
當(dāng)風(fēng)杯轉(zhuǎn)動時(shí)，帶動同軸的多齒截光盤或磁棒轉(zhuǎn)動，通過電路得到與風(fēng)杯轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號，該脈沖信號由計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，經(jīng)換算后就能得出實(shí)際風(fēng)速值。目前新型轉(zhuǎn)杯風(fēng)速表均是采用三杯的，并且錐形杯的性能比半球形的好，當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)轉(zhuǎn)杯能迅速增加轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)氣流速度，風(fēng)速減小時(shí)，由于慣性影響，轉(zhuǎn)速卻不能立即下降，旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速表在陣性風(fēng)里指示的風(fēng)速一般是偏高的稱為過高效應(yīng)（產(chǎn)生的平均誤差約為10%）
產(chǎn)品參數(shù)
測量范圍： 0～45m/s 、0～70m/s可選
準(zhǔn) 確 度：±（0.3+0.03V）m/s（V:風(fēng)速）
分 辨 率：0.1m/s
啟動風(fēng)速：≤0.5m/s
供電方式：5V/12V/24V
接線方式：電壓型：3線、電流型：3線、RS-485信號：4線
信號輸出：電壓型：0～5V DC、電流型：4～20 mA
RS-485信號：支持ModBus協(xié)議（波特率9600可設(shè)，地址0-255可設(shè)）
結(jié)構(gòu)：工程碳纖維材質(zhì)，旋轉(zhuǎn)三風(fēng)杯式結(jié)構(gòu)，內(nèi)置單束激光發(fā)射管，測量靈敏度更高
回轉(zhuǎn)半徑：90mm
整體高度：160mm
響應(yīng)時(shí)間：<1S，測量穩(wěn)定時(shí)間：1S
負(fù)載能力：電流型輸出阻抗≤250Ω；電壓型輸出阻抗≥1KΩ
工作環(huán)境：溫度-40℃～50℃；濕度≤100RH
防護(hù)等級：IP45
線纜等級：額定電壓：300V 溫度等級：80℃
產(chǎn)品介紹：
風(fēng)速傳感器采用傳統(tǒng)三風(fēng)杯結(jié)構(gòu)，風(fēng)杯選用碳纖維材料，強(qiáng)度高，啟動好；信號處理單元可根據(jù)用戶需求輸出各種信號。本產(chǎn)品具有量程大、線性好、觀測方便、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于氣象、海洋、環(huán)境、機(jī)場、港口、實(shí)驗(yàn)室、工農(nóng)業(yè)及交通等領(lǐng)域。
工作原理:
風(fēng)速傳感器的感應(yīng)元件是三杯風(fēng)組件，由三個(gè)碳纖維風(fēng)杯和杯架組成。轉(zhuǎn)換器為多齒轉(zhuǎn)杯和狹縫光耦。當(dāng)風(fēng)杯受水平風(fēng)力作用而旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過活軸轉(zhuǎn)杯在狹縫光耦中的轉(zhuǎn)動，輸出頻率的信號。
傳感器的變換器采用導(dǎo)電塑料電位器，從而在電位器的活動端產(chǎn)生變化的電阻信號輸出。
產(chǎn)品特點(diǎn):
·動態(tài)特性好、線性好、精度高、靈敏度高、抗風(fēng)強(qiáng)度大
·測量范圍寬
·互換性好
·電路壽命長
·工作可靠
·抗雷電干擾能力強(qiáng)等多種優(yōu)良性能
產(chǎn)品特點(diǎn)：
