本实用新型专利技术涉及一种风速风向仪用传感装置及风速仪和风向仪。所述风速仪和风向仪包括旋转机构、传感装置和电子模块；旋转机构随风向变化而转动；传感装置与电子模块电连接，将旋转机构的转动转换成电信号；电子模块将所述电信号转换成风向数据；传感装置包括霍尔元件和永磁元件；霍尔元件和永磁元件之一固定不动，另一个则对应设置在风速仪或者风向仪的旋转机构上随旋转机构转动，且霍尔元件与后续电子模块电连接。采用本实用新型专利技术技术方案传感装置的风速仪和风向仪，由于采用了纯磁感应系作为风向风速的感应核心，利用霍尔元件的线性及开关性特性来采集方向及风速信息，方便后续进行数字化及微电子技术进行处理，以获取任意时刻的风向及风速值。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及气象监测仪器
，具体涉及一种风速风向仪用传感 装置及包含该传感装置的风速仪和风向仪。
技术介绍
风向仪和风速仪是常用的气象仪器设备，虽然人类很早就开始使用风向仪 和风速仪了，但是近段时间风速仪和风向仪的技术并没有多大进步，目前使用 的风向仪和风速仪都比较落后。老式的风速风向仪是采用纯机械的方法来测量 风向和风速，虽然效果尚可，但是结构复杂，制造成本高且维护不便。现在使 用的风速仪和风向仪一般都采用光电原理来测量大气的风向和风速，也有有关 专利公开了采用超声波进行测量的，但是光电原理测量的测量精度不够高，且 为非连续数据。风速风向仪一般由风标、传感装置、电子线路三大部分组成， 风标在迎风转动时，带动旋转轴旋转，是安装在旋转轴上的码盘也随之旋转。 码盘上开有不同半径、不同弧长的同心圆弧槽，而码盘下方的线路板上安装有U型管座，其上翼经向开设有6至8个孔，其内插装发光二极管。其下翼对应 开设有6至8个孔，孔内插装有光电管。当码盘在U形管座的上下翼之间转动 时，则在不同方位形成不同的一组光电信号，由此产生不同的电信号(一般称 之为格雷码)。该电信号经仪器电子部分数据处理之后由显示器显示出风向的方 位。由上可见，现有的风向传感装置在装配时，码盘上的弧槽有插装有发光管、 光电管的管周上的恐很难对准，使得仪器的测量精度难以保证，而且传感装置 的零件较多，因此安装、调试、维修十分不便。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种风速风向仪用传感装置，以及 采用了所述风速风向仪用传感装置的风速仪和风向仪，来解决现有光电传感风 速风向仪结构复杂、测量精度不高的问题。为解决上述风速风向仪用传感装置的技术问题，本技术采用如下技术 方案一种风速风向仪用传感装置，用于将风速仪或者风向仪中旋转机构的转动 信号转变成电信号供给后续的电子模块转换成风速数据或者风向数据，所述传 感装置包括霍尔元件和永磁元件；所述霍尔元件和永磁元件之一固定不动，另 一个则对应设置在风速仪或者风向仪的旋转机构上随所述旋转机构转动，所述 霍尔元件与后续的电子模块电连接。进一步的，作为风速仪用传感装置时所述永磁元件为一块磁钢。 进一步的，作为风向仪用传感装置时所述永磁元件为设置在旋转机构上随 旋转机构转动的，由两块半环形磁钢组成的磁钢环，且两块半环形磁钢对称分 层设置；所述霍尔元件有两个，且对应半环形磁钢固定设置。为解决上述风速仪的技术问题，本技术采用如下技术方案 一种风速仪，包括旋转机构、传感装置和电子模块；所述旋转机构因风的 吹动而旋转；所述传感装置与后续的电子模块电连接，将旋转机构的旋转圈数 转换成电信号；所述电子模块将所述电信号转换成风速数据；所述传感装置包 括霍尔元件和永磁元件，所述霍尔元件和永磁元件之一固定不动，另一个则对 应设置在风速仪的旋转机构上随所述旋转机构转动，所述霍尔元件与电子模块 电连接。进一步的，所述永磁元件为一块磁钢。进一步的，所述旋转机构包括风杯、杯柄、套头、转动轴、外壳以及底座、 支柱和轴承；所述风杯通过杯柄与套头连接，然后通过套头固定在转动轴的一 端，所述转动轴的另一端与外壳顶部固定连接；底座位于外壳底部开口处，支 柱的一端竖直固定在底座中部，另一端通过轴承与外壳上部连接；所述霍尔元 件固定在支柱上，所述磁钢块固定在外壳内壁上对应霍尔元件处。进一步的，所述风杯有三个，每个风杯均通过一个杯柄与套头固定连接， 且三个杯柄相对于套头均匀辐射设置。为解决上述风向仪的技术问题，本技术采用如下技术方案一种风向仪，包括旋转机构、传感装置和电子模块；所述旋转机构随风向 变化而摆动；所述传感装置与后续的电子模块电连接，将旋转机构的摆动角度 转换成电信号；所述电子模块将所述电信号转换成风向数据；其特征在于，所述传感装置包括霍尔元件和永磁元件，所述霍尔元件和永磁元件之一固定不 动，另一个则对应设置在风向仪的旋转机构上随所述旋转机构转动，所述霍尔 元件与电子模块电连接。进一步的，所述永磁元件为设置在旋转机构上随旋转机构转动的，由两块 半环形磁钢组成的磁钢环，且两块半环形的磁钢对称分层设置；所述霍尔元件 有两个，且对应半环形磁钢固定设置。进一步的，所述旋转机构包括偏航尾翼、方向标杆、套头、转动轴、外壳 以及底座、支柱和轴承；所述偏航尾翼固定在方向标杆的一端，方向标杆的中 部与套头固定连接；套头固定在转动轴的一端并保持转动轴与方向标杆垂直； 所述转动轴的另一端与外壳顶部固定连接；底座位于外壳底部开口处，支柱的 一端竖直固定在底座中部，另一端通过轴承与外壳上部连接；所述两个霍尔元 件均固定在支柱上，所述磁钢环固定在外壳内壁上对应霍尔元件处。采用本技术技术方案传感装置的风速仪和风向仪，与现有技术对比的 有益效果在于由于采用了纯磁感应系作为风向风速的感应核心，利用霍尔元件的线性及 开关性特性来采集方向及风速信息，方便后续进行数字化及微电子技术进行处 理，以获取任意时刻的风向及风速值，结构简单、测量精度高。由于风速仪和风向仪采用旋转体与外壳体一体化的设计，外壳体内部的尖 部有轴承安装位，外壳内部有一个固定支柱柱体的基座，支柱通过轴承与外壳 上部可转动的连接而形成完整的整体，结构合理且简单实用。附图说明图1是本技术具体实施方式中风速仪的外观示意图； 图2是本技术具体实施方式中风速仪的结构示意图； 图3是本技术具体实施方式中风向仪的外观示意图； 图4是本技术具体实施方式中风向仪的结构示意图； 图5是本技术具体实施方式中风向仪的俯视图。具体实施方式本具体实施方式提供的风速仪如图1和图2所示，三个风杯5均通过杯柄4 与套头3固定连接，且三个杯柄4相对于套头3均匀辐射设置，即每两个杯柄4之间的夹角为120度。套头3还与转动轴2固定连接，且转动轴2与三个杯柄4 均垂直。转动轴2的下端与外壳1的顶部固定连接，带动外壳1 一起转动。外壳1 底部开口，开口处由底座6封闭。底座6的外经小于外壳1底部开口处的口径。 底座6中部竖直设置有支柱7，支柱7与底座6所在平面垂直。支柱7的上端通 过轴承8与外壳1可转动的连接，使得外壳1可绕支柱7转动。特别之处在于，支柱7上固定设置有霍尔元件9，霍尔元件9对应的外壳1 的内壁上设置有一个磁性件，在本实施例中该磁性件为一块磁钢块8，霍尔元 件9和磁钢块8即组成传感装置。本具体实施方式中采用的霍尔元件9为开关 式霍尔元件。且保持外壳1转动时磁钢块8与霍尔元件9的间距可达霍尔元件 9的有效范围内，以保证霍尔元件9的灵敏度。当有风时风杯11被风推动而带动转动轴2旋转，并使得外壳1随之转动， 磁钢块8也随之转动。每转动一圈磁钢块8就会与霍尔元件7照面一次，霍尔 元件7就输出一个信号给后续的电子模:與电子模块可以对其进行计数和计时， 进而计算出转动速度，并可以换算出风的速度。本具体实施方式提供的风向仪如图3、图4和图5所示，偏航尾翼ll固定 在方向标杆12的一端，形成偏航体。偏航体在方向标杆12的中部，通过套头3 与转动轴2固定连接，且保持方向标杆12与转动轴2垂直。转动轴2的下端与外壳1的顶部固定连接，带动外壳1一起转动。外壳1 底部开口，开口处由底座6封闭。底座6的外经小于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风速风向仪用传感装置，用于将风速仪或者风向仪中旋转机构的转动信号转变成电信号供给后续的电子模块转换成风速数据或者风向数据，其特征在于，所述传感装置包括霍尔元件和永磁元件；所述霍尔元件和永磁元件之一固定不动，另一个则对应设置在风速仪或者风向仪的旋转机构上随所述旋转机构转动，所述霍尔元件与电子模块电连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈施宇，林其访，
申请(专利权)人：陈施宇，林其访，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]
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