本实用新型专利技术提供了一种风力发电机叶片风速检测电路；包括信号采集电路、信号处理电路、寄存器电路，所述信号采集电路和寄存电路分别与信号处理电路连接；本实用新型专利技术通过多级运算放大器，能够准确的获取叶片表面的实时风速信息，将风速信号输入到单片机内，为单片机判断叶片是否结冰提供了准确的依据。叶片是否结冰提供了准确的依据。叶片是否结冰提供了准确的依据。
【技术实现步骤摘要】
一种发电风机叶片风速检测电路
[0001]本技术涉及一种发电风机叶片风速检测电路。
技术介绍
[0002]风机叶片是风机组将风能转换成电能的重要部件，整个风机组的有效运转取决于运转过程中叶片是否安全可靠和能否高效率转换能量。我国风电场面积十分广阔，受风向的改变，风电场中覆冰现象呈现不均分布，不能通过抽样检测的方式来对风电场内所有叶片覆冰情况进行判断，面对高高耸立的风机塔和旋转中的叶片仅凭人在地面观测也是十分困难，对风电场内风机进行逐一人工监测更是一个事倍功半的事情，现有的方式是通过在风机叶片上安装传感系统，通过结冰传感器来探测叶片的信号变化，但结冰传感器需要安装再叶片外部，该安装方式不但会降低叶片的运行安全系数，并且传感器信号也会受到外界因素影响，数据可靠性降低。为了解决该问题，现有的方式是利用风速传感器来测量叶片的气动系数，通过气动系数来判断风机叶片是否结冰，公开号为CN204389523U公开的一种测量灵敏度能够数字化调整的风速测量电路公开了风速测量原理，并通过电位器调节霍尔传感器的检测灵敏度，通过运算放大器对传感器信号进行整形，其仅适用了一级放大电路只适合在传感器直接与空气接触的场景，并且其仅对风速进行了检测，并为设置风速超限后如何处理，不适合用于风机叶片的风速检测。
技术实现思路
[0003]为解决如何在风机叶片上实现测量风速的技术问题，本技术提供了一种发电风机叶片风速检测电路。
[0004]本技术通过以下技术方案得以实现。
[0005]本技术提供的一种发电风机叶片风速检测电路；包括信号采集电路、信号处理电路、寄存器电路，所述信号采集电路和寄存电路分别与信号处理电路连接；
[0006]所述信号处理电路包括单片机U3，单片机U3的14引脚与信号采集电路连接，39引脚与指示灯连接，其25～26引脚与寄存器电路连接。
[0007]所述信号采集电路包括风速传感器IN1，风速传感器的电源正极端接入+5V电源，信号输出负端与高速运算放大器U1的负输入端连接；高速运算放大器U1的正输入端与风速传感器IN1信号输出正端连接并接地，电源端正负极分别与+5V电源和
‑
5V电源连接，输出端通过电阻R11与低噪声运算放大器U2A的负输入端连接；低噪声运算放大器U2A的输入端正极通过电阻R15接地，电源端两极分别与+5V电源和
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5V电源连接，负输入端和输出端之间还连接有电阻R8，输出端通过电阻R13与低噪声运算放大器U2B的正输入端连接；低噪声运算放大器U2B的正输入端通过电阻R14接地，负输入端与电阻R9连接，电阻R9另一端与电阻R6和电阻R7连接，电阻R7另一端接地，电阻R6的另一端与电阻R1和电阻R2连接，电阻R1和电阻R2的另一端分别与+5V电源和
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5V电源连接，低噪声运算放大器U2B的输出端通过电阻R12与单片机U3的14引脚连接，低噪声运算放大器U2B的负输入端和输出端之间还连接有电阻
R10。
[0008]所述高速运算放大器U1的负输入端和输出端之间还连接有电容C1，电容C1的两端与串联后的电阻R4和电阻R5两端并联，电阻R4和电阻R5的公共接点与电阻R3连接，电阻R3接地。
[0009]所述寄存器电路包括寄存器U4，寄存器U4的CS引脚通过电阻R21与单片机U3的25引脚连接，DO引脚与单片机U3的27引脚连接，CLK引脚与单片机U3的26引脚连接，DI引脚与单片机U3的28引脚连接，DO引脚与3V3电源连接及接地端GND连接，GND引脚接地，与3V3电源连接，VCC引脚还与RESET引脚连接并通过电容C11接地，3V3电源通过电容C10接地。
[0010]所述信号处理电路包括单片机U3，单片机U3的1引脚通过正向二极管D2分别与电池BAT1正极和3V3电源连接，1引脚通过电容C12与电池BAT1接地，单片机U3的5脚和6脚分别与晶振Y1的两端连接，7脚通过电阻与3V3电源连接并通过电容C4接地，34引脚和37引脚分别与电阻R19和电阻R20连接，电阻R19的另一端与3V3电源连接，电阻R20的另一端接地，39引脚与红LED灯D1的负极连接，红LED灯D1的正极通过电阻R18与3V3电源连接，单片机U3的9引脚与VDDA电源连接，34、36、48引脚与3V3V电源连接，8、23、35、47引脚接地。
[0011]所述单片机U3的44端口还与接线排P1的2脚连接，接线排P1的1脚与3V3电源连接，3脚接地。
[0012]所述单片机的7、34、37引脚还分别与接线端子F1的3、1、2端子连接，接线端子F1的4脚和5脚分别与接地端GND和3V3电源连接。
[0013]所述3V3电源通过电容C7、电容C8、电容C9并联接地。
[0014]本技术的有益效果在于：通过多级运算放大器，能够准确的获取叶片表面的实时风速信息，将风速信号输入到单片机内，为单片机判断叶片是否结冰提供了准确的依据。
附图说明
[0015]图1是本技术的信号采集电路原理示意图；
[0016]图2是本技术的单片机引脚接线图；
[0017]图3是本技术的寄存器电路原理示意图；
[0018]图4是本技术的单片机外围电路原理示意图；
[0019]图5是本技术的备用电源电路结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面进一步描述本技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0021]一种发电风机叶片风速检测电路；包括信号采集电路、信号处理电路、寄存器电路，所述信号采集电路和寄存电路分别与信号处理电路连接；
[0022]所述信号处理电路包括单片机U3，单片机U3的14引脚与信号采集电路连接，39引脚与指示灯连接，其25～26引脚与寄存器电路连接。
[0023]信号采集电路使用风速传感器IN1检测风机叶片风速信号，因为风速传感器和结冰传感器不同，不需要检测风机叶片表面的凹凸状态，所以风速传感器可以安装在叶片上顺风向的孔内，通过经过检测叶片孔内的空气速度，就能够检测出经过叶片的风速，所以避
免叶片表面安装传感器而使叶片运行安全系数降低的风险，风速传感器的电源正极端接入+5V电源，信号输出负端与高速运算放大器U1的负输入端连接；高速运算放大器U1的正输入端与风速传感器IN1信号输出正端连接并接地，电源端正负极分别与+5V电源和
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5V电源连接，输出端通过电阻R11与低噪声运算放大器U2A的负输入端连接；低噪声运算放大器U2A的输入端正极通过电阻R15接地，电源端两极分别与+5V电源和
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5V电源连接，负输入端和输出端之间还连接有电阻R8，输出端通过电阻R13与低噪声运算放大器U2B的正输入端连接；低噪声运算放大器U2B的正输入端通过电阻R14接地，负输入端与电阻R9连接，电阻R9另一端与电阻R6和电阻R7连接，电阻R7另一端接地，电阻R6的另一端与电阻R1和电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种发电风机叶片风速检测电路，其特征在于：包括信号采集电路、信号处理电路、寄存器电路，所述信号采集电路和寄存电路分别与信号处理电路连接；所述信号处理电路包括单片机U3，单片机U3的14引脚与信号采集电路连接，39引脚与指示灯连接，其25～26引脚与寄存器电路连接。2.如权利要求1所述的发电风机叶片风速检测电路，其特征在于：所述信号采集电路包括风速传感器IN1，风速传感器的电源正极端接入+5V电源，信号输出负端与高速运算放大器U1的负输入端连接；高速运算放大器U1的正输入端与风速传感器IN1信号输出正端连接并接地，电源端正负极分别与+5V电源和
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5V电源连接，输出端通过电阻R11与低噪声运算放大器U2A的负输入端连接；低噪声运算放大器U2A的输入端正极通过电阻R15接地，电源端两极分别与+5V电源和
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5V电源连接，负输入端和输出端之间还连接有电阻R8，输出端通过电阻R13与低噪声运算放大器U2B的正输入端连接；低噪声运算放大器U2B的正输入端通过电阻R14接地，负输入端与电阻R9连接，电阻R9另一端与电阻R6和电阻R7连接，电阻R7另一端接地，电阻R6的另一端与电阻R1和电阻R2连接，电阻R1和电阻R2的另一端分别与+5V电源和
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5V电源连接，低噪声运算放大器U2B的输出端通过电阻R12与单片机U3的14引脚连接，低噪声运算放大器U2B的负输入端和输出端之间还连接有电阻R10。3.如权利要求2所述的发电风机叶片风速检测电路，其特征在于：所述高速运算放大器U1的负输入端和输出端之间还连接有电容C1，电容C1的两端与串联后的电阻R4和电阻R5两端并联，电阻R4和电阻R5的公共接点与电阻R3连接，电阻R3接地...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁金飞，黄庭宇，文桥，吴雅洁，司文文，
申请(专利权)人：中国电建集团贵州工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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