风速风向传感器制造技术

本实用新型专利技术公开一种风速风向传感器。该风速风向传感器包括：传感器本体，设于所述传感器本体上的第一风洞、与所述第一风洞呈正交设置的第二风洞，设于所述第一风洞内测量第一风向和与所述第一风向相反的第三风向的第一风敏器件，以及设于所述第二风洞内测量第二风向和与所述第二风向相反的第四风向的第二风敏器件。本实用新型专利技术的风速风向传感器具有结构简单，体积小以及测量准确的优点。

【技术实现步骤摘要】
风速风向传感器
本技术涉及传感器
，尤其涉及一种风速风向传感器。
技术介绍
风速传感器是可连续监测风速大小，并能够对所处位置的风速进行实时显示的重要器件。该传感器广泛应用在矿山、电力、烟草、医药等需要实时监测风速的领域。风速传感器的类型与性能直接影响系统风量的检测和控制质量。风速传感器品种繁多，最常用的是皮托管式风速传感器、超声波涡旋式风速传感器、螺旋桨风速传感器和热线、热膜式风速传感器等。现有技术中的风杯和风向标结构采用风向标感应环境的风向，体积较大，一般在数十厘米以上，设有机械转动结构，携带不方便，风向标容易损坏，而且精度越用越差。最近的新出现的热敏式风速风向传感器和超声波风速风向传感器以及光电风向风速传感器等，虽然体积变小，但是结构复杂，造价成本高，稳定性不强，容易受到环境干扰。有鉴于此，有必要提供一种新的风速风向传感器，并提供利用该风速风向传感器测量风速风向的方法以解决现有技术中存在的上述技术问题。
技术实现思路
本技术正是基于以上一个或多个问题，提供一种风速风向传感器，用以解决现有技术中的风速风向传感器存在结构复杂、体积大、产品成本高昂等技术问题。本技术提供的一种风速风向传感器，所述风速风向传感器包括：传感器本体，设于所述传感器本体上的第一风洞、与所述第一风洞呈正交设置的第二风洞，设于所述第一风洞内测量第一风向和与所述第一风向相反的第三风向的第一风敏器件，以及设于所述第二风洞内测量第二风向和与所述第二风向相反的第四风向的第二风敏器件。优选地，所述第一风洞包括：第一风口和第二风口以及第一双曲线内腔壁，所述第一双曲线内壁一侧截面呈锥形，另一侧截面呈锥形；所述第二风洞包括：第三风口、第四风口以及第二双曲线内腔壁，所述第二双曲线内壁一侧截面呈锥形，所述第二双曲线内壁另一侧截面呈锥形，所述第一风口、所述第二风口、所述第三风口以及所述第四风口依次分别对应正东、正西、正南、正北四个方向。优选地，所述第一风敏器件为压电薄膜传感器，所述第二风敏器件为压电薄膜传感器。优选地，所述第一风敏器件与所述第二风敏器件分别镶嵌安装在对应的所述第一风洞和所述第二风洞。优选地，所述风速风向传感器还包括：处理电路板，所述处理电路板置于所述传感器本体内，位于所述第一风洞一侧或者所述第二风洞一侧。优选地，所述风速风向传感器进一步包括：电子定位器，用于定位指示出所述第一风洞和第二风洞是否分别对应第一风向、第三风向、第二风向以及第四风向设置。优选地，信号输出接口，设于所述处理电路板，输出所述风速风向传感器测量风向、风速的数据，所述信号输出接口输出的信号包括以下至少一种：ttl电平信号、spi信号和PWM信号。优选地，所述第一风洞位于所述传感器本体上部，所述第二风洞位于所述传感器本体下部。优选地，所述传感器本体设有电路容置腔以及线路通道，所述电路容置腔位于所述传感器本体下部且位于所述第二风洞一侧。优选地，所述处理电路板上还设有ADC转换放大器、第一辅助电路、微处理器、第二辅助电路，所述ADC转换放大器对所述第一风敏器件与第二风敏器件产生的数据进行模数转换后并放大预设倍数，所述第一辅助电路保证信号稳定传输至微处理器，所述微处理器对数据信号进行处理后输出至第二辅助电路，在所述第二辅助电路下保证信号稳定地经信号输出接口输出。本技术的风速风向传感器，不仅其结构简单、体积小巧、成本低廉，便于安装，不易损坏，没有复杂的制造工艺和调试环节，无需机械转动结构，不存在机械磨损误差，使用寿命长；而且该风速风向传感器的灵敏度高，能正交测量风向，不受环境变化影响，能实时准确获得风速风向数据，可测量范围大。附图说明图1是本技术实施方式一的风速风向传感器的结构示意图。图2是图1的风速风向传感器的C-C截面结构示意图。图3是图1的风速风向传感器的E-E截面结构示意图。图4是本技术风速风向传感器的电路结构示意图。图5是本技术的风速风向传感器处于工作状态时的示意图。图6是本技术实施方式二的利用风速风向传感器测量风速风向的方法流程示意图。图7是图4中步骤S50的详细流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本技术实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本技术的保护范围之内。实施方式一请参见图1至图5，本技术提供的风速风向传感器，应用于气象测量、家庭气象站、气象站、矿产、智能家居、户外作业、农业生产、工业检测、石油化工以及电力电子等领域。该风速风向传感器包括：传感器本体100，设于所述传感器本体上的第一风洞110、与所述第一风洞110呈正交设置的第二风洞120，设于所述第一风洞110内测量第一风向110和与所述第一风向110相反的第三风向的第一风敏器件111，以及设于所述第二风洞内测量第二风向和与所述第二风向相反的第四风向的第二风敏器件121，其中所述第一风洞110的洞口直径自所述第一风敏器件111所在位置向所述第一风洞111的两端逐渐增大，所述第二风洞120的洞口直径自所述第二风敏器件121所在位置向所述第二风洞120的两端逐渐增大。较佳地，传感器本体100由铝合金或者ABS工程塑料制成，压铸注塑成本低廉，加工工艺要求低，传感器本体内设有线路通道和电路容置腔体，分别用来走线和容置电路。本技术的风速风向传感器，不仅风速风向传感器的结构简单、体积小巧、成本低廉，便于安装，不易损坏，没有复杂的制造工艺和调试环节，无需机械转动结构，不存在机械磨损误差，使用寿命长；而且风速风向传感器的灵敏度高，能正交测量风向，不受环境变化影响，能实时准确获得风速风向数据，可测量范围大。进一步地，第一风洞110包括：第一双曲线内腔壁112、第一风口113、第二风口114以及第一集风口115。该第一双曲线内腔壁112的一侧截面呈锥形，另一侧截面也呈锥形。第一风口113与第二风口114形成对流通孔，气体从第一风口113进入，第二风口114出，或者第二风口进，第一风口113出。气流从第一风口113往第二风口114方向移动时，洞口直径呈线性变窄，到第一风口113与第二风口114中间位置时，洞口直径变为最小。之后洞口直径又线性增大。而位于第一风洞110下侧的第二风洞120内设有第二风敏器件121，第二风洞120包括：第二集风口125、第二双曲线内腔壁122、第三风口123、第四风口124，第二双曲线内腔壁122与第一双曲线内腔壁112结构相似。第一风敏器件111至所述传感器本体的顶部凸出，所述第二风敏器件121自所述传感器本体的底部凸出，这样是第一风敏器件111和第二风敏器件121安装，同时若第一风敏器件111和第二风敏器件121之一有损害，也可进行更换，而不会耗费整个风速风向传感器。优选地，所述第一风敏器件与所述第二风敏器件分别镶嵌安装在对应的所述第一风洞和所述第二风洞。所述第一风敏器件与所述第二风敏器件采用镶嵌式安装，防水密封，电路在风速风向传感器本体内部，密封处理，而且第一风洞110与第二风洞分别采用双曲线形(优选双锥形)内腔壁，水会从第一风口、第二风口、第三风口以及第四风口之一自然流出，所以不会积水，不会冰冻，起到了防冻防水的作用。本技术的风速风向传感器与常见的超声波传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风速风向传感器，其特征在于，所述风速风向传感器包括：传感器本体，设于所述传感器本体上的第一风洞、与所述第一风洞呈正交设置的第二风洞，设于所述第一风洞内测量第一风向和与所述第一风向相反的第三风向的第一风敏器件，以及设于所述第二风洞内测量第二风向和与所述第二风向相反的第四风向的第二风敏器件。

【技术特征摘要】
1.一种风速风向传感器，其特征在于，所述风速风向传感器包括：传感器本体，设于所述传感器本体上的第一风洞、与所述第一风洞呈正交设置的第二风洞，设于所述第一风洞内测量第一风向和与所述第一风向相反的第三风向的第一风敏器件，以及设于所述第二风洞内测量第二风向和与所述第二风向相反的第四风向的第二风敏器件。2.如权利要求1所述的风速风向传感器，其特征在于，所述第一风洞包括：第一风口和第二风口以及第一双曲线内腔壁，所述第一双曲线内壁一侧截面呈锥形，另一侧截面呈锥形；所述第二风洞包括：第三风口、第四风口以及第二双曲线内腔壁，所述第二双曲线内壁一侧截面呈锥形，所述第二双曲线内壁另一侧截面呈锥形，所述第一风口、所述第二风口、所述第三风口以及所述第四风口依次分别对应正东、正西、正南、正北四个方向。3.如权利要求1所述的风速风向传感器，其特征在于，所述第一风敏器件为压电薄膜传感器，所述第二风敏器件为压电薄膜传感器。4.如权利要求2所述的风速风向传感器，其特征在于，所述第一风敏器件与所述第二风敏器件分别镶嵌安装在对应的所述第一风洞和所述第二风洞。5.如权利要求1所述的风速风向传感器，其特征在于，所述风速风向传感器还包括：处理电路板，所述处理电路板置于所述风速风向传感器本体内，位于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾环龙，曾仁龙，宋光，
申请(专利权)人：深圳木瓦科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44