一种风向风速传感器智能防冻装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种风向风速传感器智能防冻装置，包括加热单元和智能控制器；所述加热单元包括加热环、温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器均通过层叠的绝缘层和绝热层贴合安装在所述加热环的内侧，所述加热环套装在风向风速传感器的外围；所述温度传感器和湿度传感器还分别通过数据线连接在所述智能控制器的输入端上，所述加热环还通过电源线连接在所述智能控制器的输出端上。本实用新型专利技术利用温度传感器和湿度传感器检测风向风速传感器表面的温度和湿度，智能控制器根据检测到的温度和湿度控制加热环加热或停止加热，其可有效的防止风向风速传感器在冬季低温雨雪天气条件下冻结。

【技术实现步骤摘要】
一种风向风速传感器智能防冻装置
本技术涉及防冻装置，具体涉及一种风向风速传感器智能防冻装置。
技术介绍
目前，气象部门已经建成近5万套自动气象观测站，风向风速是大气探测中最基本的观测要素之一；现用机械式风向风速传感器有稳定性好、成本低、便于维护等优点，但在冬季低温雨雪天气条件下容易冻结，导致风向风速观测数据错误或缺测，严重影响自动气象观测站业务质量。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种风向风速传感器智能防冻装置，防止风向风速传感器在冬季低温雨雪天气条件下冻结的问题发生。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种风向风速传感器智能防冻装置，包括加热单元和智能控制器；所述加热单元包括加热环、温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器均通过层叠的绝缘层和绝热层贴合安装在所述加热环的内侧并与所述加热环合成为一体结构，所述加热环套装在风向风速传感器的外围；所述温度传感器和湿度传感器还分别通过数据线连接在所述智能控制器的输入端上，所述加热环还通过电源线连接在所述智能控制器的输出端上。本技术的有益效果是：本技术一种风向风速传感器智能防冻装置通过电加热的方式防止风向风速传感器冻结，其中利用温度传感器和湿度传感器检测风向风速传感器表面的温度和湿度，智能控制器根据检测到的温度和湿度控制加热环加热或停止加热，其可有效的防止风向风速传感器在冬季低温雨雪天气条件下冻结。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述智能控制器包括MCU微处理器、显示器和电源适配器，所述温度传感器和湿度传感器分别通过数据线连接在所述MCU微处理器的输入端上，所述加热环通过电源线连接在所述MCU微处理器的输出端上，所述显示器连接在所述MCU微处理器的输出端上，所述电源适配器连接在所述MCU微处理器的电源接口上，所述MCU微处理器上还预留有外设输入接口。进一步，所述电源适配器上设有两个输入端口，分别为220V交流市电输入端口和12.8V直流输入端口。采用上述进一步方案的有益效果是：本技术采用220V交流市电和12.8V直流两种电压输入方式，适应国家级自动气象观测站和区域自动气象观测站2种不同供电形式。进一步，所述MCU微处理器具体采用STM32F030K6T6型号的核心芯片U1，所述电源适配器包括电源芯片U2和稳压芯片U5，电源芯片U2的型号为LM2596-5，稳压芯片U5的型号为AZ1117D-3.3TRE1。进一步，电源芯片U2的Vin引脚通过二极管D7连接在电源接口J2A上，电源芯片U2的Vin引脚通过二极管D8连接在电源接口J2B上，电源芯片U2的Vin引脚通过电容C17接地，电源芯片U2的Vin引脚通过电容C8接地；电源芯片U2的On/Off引脚和GND引脚接地；电源芯片U2的Output引脚通过二极管D2接地，电源芯片U2的Output引脚依次通过电感L1和电容C10接地，电源芯片U2的Output引脚依次通过电感L1和电容C9接地，电源芯片U2的Output引脚依次通过电感L1和电容C16接地；电源芯片U2的Feedback引脚通过电容C16接地，电源芯片U2的Feedback引脚依次通过电阻R4和LED接地，电源芯片U2的Feedback引脚通过电阻R38连接在稳压芯片U5的VIN引脚上；稳压芯片U5的VIN引脚通过电容C18接地；稳压芯片U5的GND引脚接地；稳压芯片U5的VOUT引脚通过电容C21接地，稳压芯片U5的VOUT引脚通过电容C20接地，稳压芯片U5的VOUT引脚依次通过电感L3和电容C22接地，稳压芯片U5的VOUT引脚依次通过电感L3和电容C19接地，稳压芯片U5的VOUT引脚依次通过电感L3和电容C3接地；电感L3和电容C22之间的公共端连接在核心芯片U1的VDDA引脚上，核心芯片U1的VDDA引脚还通过电感L4与核心芯片U1的V3V3引脚连接。进一步，MCU微处理器上设有连接加热环的加热环接口J2G；加热环接口J2G上的PTC1端和PTC2端连接在常开继电器K1的两个触点上，常开继电器K1的其中一个触点还通过二极管D3连接在加热环接地接口J2H上；核心芯片U1的heat1引脚通过电阻R36连接在三极管Q1的基极上，核心芯片U1的heat1引脚依次通过电阻R36和电阻R34连接在三极管Q1的发射极上，核心芯片U1的heat1引脚依次通过电阻R36、电阻R34和电阻R35连接在三极管Q2的发射极上，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接在三极管Q1的发射极上，三极管Q2的集电极连接在三极管Q1的集电极上，三极管Q2的集电极连接在常开继电器K1的线圈的一端上，三极管Q1的集电极连接在常开继电器K1的线圈的另一端上。进一步，所述显示器包括显示屏和按钮，所述显示屏和按钮分别与所述核心芯片U1连接；其中，所述按钮包括设置按钮、上调按钮、下调按钮和确认按钮。进一步，所述加热环通过卡扣的方式套装在风向风速传感器的外围。采用上述进一步方案的有益效果是：加热环采用卡扣方式套装在风向风速传感器的外围，方便安装维护。进一步，所述数据线和所述电源线上分别包裹有屏蔽隔离层。采用上述进一步方案的有益效果是：屏蔽隔离层可以防止信号之间的相互干扰，互不影响。进一步，所述温度传感器和湿度传感器均为弧形结构，且均与所述加热环的内侧和风向风速传感器的外围无缝贴合。采用上述进一步方案的有益效果是：温度传感器和湿度传感器的弧度曲线的无缝贴合结构，保证温度传感器和湿度传感器监测的温度和湿度为风向风速传感器的实际温度和湿度。附图说明图1为本技术一种风向风速传感器智能防冻装置中加热环的结构示意图；图2为本技术一种风向风速传感器智能防冻装置中MCU微处理器的电路结构模块图；图3为本技术一种风向风速传感器智能防冻装置中电源适配器的电路结构模块图；图4为本技术一种风向风速传感器智能防冻装置中加热环与MCU微处理器连接的电路结构模块图；图5为本技术一种风向风速传感器智能防冻装置中温度传感器与MCU微处理器连接的电路结构模块图；图6为本技术一种风向风速传感器智能防冻装置中湿度传感器与MCU微处理器连接的电路结构模块图；图7为本技术一种风向风速传感器智能防冻装置中MCU微处理器的第一接口模块图；图8为本技术一种风向风速传感器智能防冻装置中MCU微处理器的第二接口模块图；图9为本技术一种风向风速传感器智能防冻装置中显示器的电路结构示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、加热环，2、温度传感器，3、湿度传感器，4、绝缘层，5、绝热层。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1所示，一种风向风速传感器智能防冻装置，包括加热单元和智能控制器；所述加热单元包括加热环1、温度传感器2和湿度传感器3，所述温度传感器2和湿度传感器3均通过层叠的绝缘层4和绝热层5贴合安装在所述加热环1的内侧并与所述加热环1合成为一体结构，所述加热环1套装在风向风速传感器的外围；所述温度传感器2和湿度传感器3还分别通过数据线连接在所述智能控制器的输入端上，所述加热环1还通过电源线连接在所述智能控制器的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风向风速传感器智能防冻装置，其特征在于：包括加热单元和智能控制器；所述加热单元包括加热环、温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器均通过层叠的绝缘层和绝热层贴合安装在所述加热环的内侧并与所述加热环合成为一体结构，所述加热环套装在风向风速传感器的外围；所述温度传感器和湿度传感器还分别通过数据线连接在所述智能控制器的输入端上，所述加热环还通过电源线连接在所述智能控制器的输出端上。

【技术特征摘要】
1.一种风向风速传感器智能防冻装置，其特征在于：包括加热单元和智能控制器；所述加热单元包括加热环、温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器均通过层叠的绝缘层和绝热层贴合安装在所述加热环的内侧并与所述加热环合成为一体结构，所述加热环套装在风向风速传感器的外围；所述温度传感器和湿度传感器还分别通过数据线连接在所述智能控制器的输入端上，所述加热环还通过电源线连接在所述智能控制器的输出端上。2.根据权利要求1所述的一种风向风速传感器智能防冻装置，其特征在于：所述智能控制器包括MCU微处理器、显示器和电源适配器，所述温度传感器和湿度传感器分别通过数据线连接在所述MCU微处理器的输入端上，所述加热环通过电源线连接在所述MCU微处理器的输出端上，所述显示器连接在所述MCU微处理器的输出端上，所述电源适配器连接在所述MCU微处理器的电源接口上，所述MCU微处理器上还预留有外设输入接口。3.根据权利要求2所述的一种风向风速传感器智能防冻装置，其特征在于：所述电源适配器上设有两个输入端口，分别为220V交流市电输入端口和12.8V直流输入端口。4.根据权利要求2或3所述的一种风向风速传感器智能防冻装置，其特征在于：所述MCU微处理器具体采用STM32F030K6T6型号的核心芯片U1，所述电源适配器包括电源芯片U2和稳压芯片U5，电源芯片U2的型号为LM2596-5，稳压芯片U5的型号为AZ1117D-3.3TRE1。5.根据权利要求4所述的一种风向风速传感器智能防冻装置，其特征在于：电源芯片U2的Vin引脚通过二极管D7连接在电源接口J2A上，电源芯片U2的Vin引脚通过二极管D8连接在电源接口J2B上，电源芯片U2的Vin引脚通过电容C17接地，电源芯片U2的Vin引脚通过电容C8接地；电源芯片U2的On/Off引脚和GND引脚接地；电源芯片U2的Output引脚通过二极管D2接地，电源芯片U2的Output引脚依次通过电感L1和电容C10接地，电源芯片U2的Output引脚依次通过电感L1和电容C9接地，电源芯片U2的Output引脚依次通过电感L1和电容C16接地；电源芯片U2的Feedback引脚通过电容C16接地，电源芯片U2的Feedback引脚依次通过电阻R4和LED接地，电源芯片U2...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬昀，黄磊，杨维军，范宏飞，李鑫，
申请(专利权)人：湖北省气象信息与技术保障中心，
类型：新型
国别省市：湖北,42