一种柔性LC型风速检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种柔性LC型风速检测装置，该柔性LC型风速检测装置由柔性LC型风速传感器、底座和风速读出电路组成，所述柔性LC型风速传感器由柔性基板、第一金属贴片、第二金属贴片、第一电感线圈、第二电感线圈、第一绝缘保护层、第二绝缘保护层组成；所述第一金属贴片和第二金属贴片粘合在柔性基板两面，作为电容器的平行板；所述第一电感线圈和第二电感线圈，粘合在柔性基板两面，一端分别与所述第一金属贴片和第二金属贴片相连，另一端接入风速读出电路。本柔性LC型风速检测装置，成本低，结构简单，使用方便，可以有效的实现风速测量。可以有效的实现风速测量。可以有效的实现风速测量。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性LC型风速检测装置
(一)

[0001]本技术涉及风速测量装置
，具体为一种柔性LC型风速检测装置。
(二)
技术介绍

[0002]现代工业生产过程中，要用各种柔性LC型风速检测装置来监视和控制生产过程中的各个参数,柔性LC型风速检测装置的应用使得生产信息的获取更加安全可靠。目前监测系统中所使用的大部分柔性LC型风速检测装置都是有源柔性LC型风速检测装置，需要由电源模块提供能量，这种方式存在着电源更换麻烦和因测量系统体积和质量过大不容易调节，不容易维护等问题。无源柔性LC型风速检测装置在这些方面正好有着无可比拟的优点，因此近年来，无源柔性LC型风速检测装置得到快速的发展和应用。谐振频率随着风速的变化而变化。增加迎风高度可以有效增加柔性LC型风速检测装置的灵敏度，但也会降低最大可测风速。因此，具有不同迎风高度的柔性LC型风速检测装置可以实现具有改善的动态范围的速度检测。该柔性LC型风速检测装置结构简单、功耗低，为实现风速检测提供了一种新的途径。
(三)
技术实现思路

[0003]本技术为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种柔性LC型风速检测装置。
[0004]一种柔性LC型风速检测装置，由柔性LC型风速传感器、底座和风速读出电路组成，其中柔性LC型风速传感器由柔性基板、第一金属贴片、第二金属贴片、第一电感线圈、第二电感线圈、第一绝缘保护层、第二绝缘保护层组成。所述第一金属贴片和所述第二金属贴片粘合在所述柔性基板两面，共同组成电容器；所述第一电感线圈和所述第二电感线圈，分别粘合在所述柔性基板两面，所述第一电感线圈一端与所述第一金属贴片相连，另一端接入风速读出电路，所述第二电感线圈一端与所述第二金属贴片相连，另一端接入风速读出电路。
[0005]所述柔性基板为聚酰亚胺，形状为正方形。
[0006]所述第一金属贴片和所述第二金属贴片为铜片，形状为正方形。
[0007]所述第一电感线圈和所述第二电感线圈均为四边形平面螺旋电感，分别从所述第一金属贴片和第二金属贴片的一边中点出发，以四边形螺线环绕，最终从所述柔性基板的一边中点引出，接入风速读出电路。
[0008]所述第一绝缘保护层和第二绝缘保护层为聚酰亚胺，用来保护柔性LC型风速检测装置。可选的，所述柔性基板、所述第一电感线圈、所述第二电感线圈、所述第一金属贴片和所述第二金属贴片、绝缘保护层之间用粘合剂粘合，可使粘接更稳定。
[0009]所述底座形状为长方体，长方体侧面存在一个插口，插口的长与所述柔性基板边长相同，宽为所述柔性基板的厚度，深度可调，用来固定柔性LC型风速传感器。
[0010]所述风速读出电路由信号发生器、乘法器、低通滤波器、中央处理器组成；信号发生器用来产生扫频信号，分两路输出，一路与柔性LC型风速传感器相连，另一路与乘法器相
连；乘法器，使扫频信号和柔性LC型风速传感器的输出信号相乘，用来产生包含柔性LC型风速传感器相位信息的低频信号；低通滤波器，提取乘法器输出信号中包含柔性LC型风速传感器相位信息的信号；中央处理器，计算谐振频率，得出风速信息。
[0011]本技术所采用的技术方案是：当风吹向所述柔性LC型风速检测装置时，柔性基板、第一电感线圈和第二电感线圈发生形变，受电感线圈的弯曲影响，电感值随风速增加而减小，根据谐振频率f0的计算公式：
[0012][0013]柔性LC型风速传感器的谐振频率随风速增加而增加，即柔性LC型风速传感器的谐振频率与风速存在单调函数关系，最后通过风速读出电路对柔性LC型风速传感器的谐振频率测量来获得风速信息。柔性LC型风速检测装置的底座边沿到柔性LC型风速传感器顶端的距离为迎风高度，增加柔性LC型风速检测装置的迎风高度可提升风速测量的灵敏度，同时降低最大可测风速，因此不同迎风高度的柔性LC型风速检测装置可实现不同情况下的风速检测。通过上述设计，可以灵活调整所述底座的深度来改变柔性薄膜的迎风高度，以适应不同的实际测试环境，满足不同的测试要求。
[0014]此外，与传统的旋转风叶风速测量装置相比，本方案采用柔性薄膜感应风速的大小，避免了旋转风叶长期使用带来的机械磨损，减少了检测误差；并且，在低风速情况下，本柔性LC型风速检测装置的柔性薄膜灵敏度更高。本柔性LC型风速检测装置，结构简单，使用方便，可以有效的实现风速测量；不需要安装电源，原理和结构简单，适应于各种复杂环境，易生产，低成本。
(四)附图说明
[0015]图1是柔性LC型风速检测装置的系统方框图；
[0016]图2是柔性LC型风速传感器的结构图；
[0017]图3是柔性LC型风速传感器的正视图；
[0018]图4是柔性LC型风速传感器受力形变图；
[0019]图5是柔性LC型风速传感器固定在底座上时与风向位置关系图。
(五)具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明，但不作为对本技术的限定。
[0021]图1为本申请柔性LC型风速检测装置的系统方框图。所述风速读出电路20由信号发生器21、乘法器22、低通滤波器23、中央处理器24组成。所述信号发生器21用来产生扫频信号，分两路输出，一路与柔性LC型风速传感器10相连，另一路与乘法器22相连；乘法器22使扫频信号和柔性LC型风速传感器10的输出信号相乘，用来产生包含柔性LC型风速传感器10相位信息的低频信号；低通滤波器23提取乘法器22输出信号中包含柔性LC型风速传感器10相位信息的信号；中央处理器24计算谐振频率，提取出风速。
[0022]图2为柔性LC型风速传感器10结构图。所述柔性LC型风速传感器10，由柔性基板18、第一金属贴片11、第二金属贴片15、第一电感线圈12、第二电感线圈16、第一绝缘保护层
14和第二绝缘保护层17组成。所述第一金属贴片11和第二金属贴片15粘合在柔性基板18两面，共同组成电容器。所述第一电感线圈12和第二电感线圈16，粘合在柔性基板18两面，另一端接入风速读出电路20。所述第二金属贴片15一端与所述第二电感线圈16相连，另一端接入风速读出电路20。第一绝缘保护层14和第二绝缘保护层17为聚酰亚胺，用来保护柔性LC型风速传感器10。所述柔性基板18、所述第一电感线圈12和第一金属贴片11、第一绝缘保护层14之间用粘合剂粘合；所述柔性基板18、所述第二电感线圈16和第二金属贴片15、第二绝缘保护层17之间用粘合剂粘合。
[0023]图3为柔性LC型风速传感器10的正视图，所述第一金属贴片11一端与所述第一电感线圈12相连，第一金属贴片11粘合在柔性基板18一侧。柔性基板18为聚酰亚胺，形状为正方形；第一电感线圈12为四边形平面螺旋电感，从所述第一金属贴片11的一边中点出发，以四边形螺线环绕，最终均从所述柔性基板18的一边中点引出。
[0024]如图4所示，当风吹向柔性LC型风速传感器10时，该柔性LC型风速传感器10的柔性基板18发生形变，使柔性LC型风速传感器10的总电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性LC型风速检测装置，其特征在于由柔性LC型风速传感器、底座和风速读出电路组成，所述柔性LC型风速传感器由柔性基板、第一金属贴片、第二金属贴片、第一电感线圈、第二电感线圈、第一绝缘保护层、第二绝缘保护层组成，所述第一金属贴片和所述第二金属贴片粘合在所述柔性基板两面，共同组成电容器，所述第一电感线圈和所述第二电感线圈，分别粘合在所述柔性基板两面，所述第一电感线圈一端与所述第一金属贴片相连，另一端接入风速读出电路，所述第二电感线圈一端与所述第二金属贴片相连，另一端接入风速读出电路。2.根据权利要求1所述的柔性LC型风速检测装置，其特征在于：所述柔性基板为聚酰亚胺，形状为正方形。3.根据权利要求1所述的柔性LC型风速检测装置，其特征在于：所述第一金属贴片和所述第二金属贴片为铜片，形状为正方形。4.根据权利要求1所述的柔性LC...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕守华，徐欣筑，韩蕊霞，张文斌，缪谨柒，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：