一种基于超声波传感器阵列的风向风速检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于超声波传感器阵列的风向风速检测装置及检测方法，包括脉冲发生器、接收模块、计算模块；所述接收模包括多个传感器，多个传感器环形排布，所述脉冲发生器处于多个传感器形成的环形法线方向上；每个所述传感器的信号输出端均与计算模块的信号输入端连接。与现有技术相比，使用超声波传感器阵列做为接收模块，只使用一个放音模块发出单频超声波，再使用阵列信号处理算法通过计算传感器阵列中各传感器采集到的超声波的相对时延，即可准确测量出风速和风向。这个方案相对于目前的一发一收方案实现相对更简单，降低了设备的复杂度和成本，提升了可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波传感器阵列的风向风速检测装置及检测方法
本专利技术涉及风向风速检测
，具体来说是一种基于超声波传感器阵列的风向风速检测装置及检测方法。
技术介绍
在气象检测、航空航天等领域，往往需要对风速、风向进行测量。目前常用的风速检测传感器主要有叶轮式、压差式、热球式、超声波式等实现方式。其中以叶轮式为代表的机械式测量方案存在启动风速大、机械磨损大、瞬时风速存在惯性误差等缺陷，导致低于启动风速的低风速场景无法准确测量，机械磨损容易影响准确度，不容易进行准确的风向测量等。而压差式和热球式的实现方案在户外使用时极易收到环境干扰，基本只能应用于室内环境。超声波式的方案目前基本上采用一发一收的方案，需要多套成对的拾音和放音模块，整个设备的复杂度较高、可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何准确测量风速风向的同时降低设备损耗以及简化设备结构。本专利技术通过以下技术方案来解决上述技术问题：一种基于超声波传感器阵列的风向风速检测装置，包括脉冲发生器、接收模块、计算模块；所述接收模包括多个传感器，多个传感器环形排布，所述脉冲发生器处于多个传感器形成的环形法线方向上；每个所述传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超声波传感器阵列的风向风速检测装置，其特征在于：包括脉冲发生器、接收模块、计算模块；所述接收模包括多个传感器，多个传感器环形排布，所述脉冲发生器处于多个传感器形成的环形法线方向上；每个所述传感器的信号输出端均与计算模块的信号输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波传感器阵列的风向风速检测装置，其特征在于：包括脉冲发生器、接收模块、计算模块；所述接收模包括多个传感器，多个传感器环形排布，所述脉冲发生器处于多个传感器形成的环形法线方向上；每个所述传感器的信号输出端均与计算模块的信号输入端连接。2.根据权利要1所述的一种基于超声波传感器阵列的风向风速检测装置，其特征在于：所述脉冲发生器为高频声波发生器或超声波发生器。3.根据权利要1或2所述的一种基于超声波传感器阵列的风向风速检测装置，其特征在于：4个传感器均匀环形排布。4.根据权利要求3所述的一种基于超声波传感器阵列的风向风速检测装置，其特征在于：计算模块的计算过程为：4个传感器依次分别为mic0、mic1、mic2、mic3，每个传感器与脉冲发生器之间的距离记作d，形成的环形半径记作r；以mic0和mic2作为第一对传感器对，以mic1和mic3作为第二对传感器对；以mic0为风向0度的起始，假设风速为vw，风向以θ表示，脉冲发生器与各传感器之间的俯仰角记作α，脉冲声音信号的传...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁文君，李志豪，
申请(专利权)人：北京三听科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11