本实用新型专利技术涉及一种一体式风速风向仪，在壳体下部垂直设置一风杯轴，该风杯轴两端固定风杯转盘和风杯，在风杯转盘圆周外侧设有一传感器；壳体上部设一与风杯轴同轴的风标轴，该风标轴下端固定一盘体上开透光孔的风标转盘，透光孔上方设有光电传感器，在风杯转盘的下方设ＬＥＤ灯阵。利用风杯转盘转动，使之圆周上的开槽与传感器配合测得一个连续的风速脉冲信号，根据控制芯片将其风速脉冲信号转换得到风速，通过转动的风杯转盘开槽与透光孔重合，实现ＬＥＤ灯阵光源穿过风杯转盘和风标装盘，使得光电传感器检测到该风向脉冲信号，控制芯片根据风向脉冲信号在风速脉冲信号中的位置、比例计算出转动的角度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一种一体式风速风向仪
本技术涉及一种气象监测仪器，特别涉及一种一体式风速风向仪。技术背景风速仪和风向仪是气象监测的常用设备，专利号ZL200820093716.0公开了一种 风速风向用传感装置，其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风向仪的旋转机构上随旋转机构转动，其中霍 尔元件与电子模块电连接。该装置利用纯磁感应系作为风向风速的感应核心，利用霍尔 元件的线性及开关特性来采集方向和风速信息，该种结构的缺点是由于霍尔元件的线 性特性对距离很敏感，角度精度与稳定性不易实现；专利号ZL200620025713.4公开了一 种手持风向风速测量仪，本技术的工作原理是采用了光电转换技术即使风向标与格 雷码盘同轴转动，通过与格雷码盘相对应的光电管光电转换，生成相应的风向格雷码电 信号，同时指北磁钢与另一个格雷码盘同轴转动，通过与这个格雷码盘相对应的光电管 光电转换，产生相应的磁向格雷码电信号，将两组格雷码电信号同时输入译码器，根据 已写入译码器中的输入输出对照表，进行译码，并輸出真风向信号，驱动相应发光二极 管发光，直观显示出风向方位。由于格雷码盘特性与结构的限制，造成了体积与精度的 矛盾。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种精确度高的一体式风速风向仪。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为一种一体式风速风向仪，包 括壳体、风杯轴、风杯、风标轴、风标和控制芯片，控制芯片用于将接受的电信号转换 成风速、风向数据；其创新点在于所述壳体下部垂直设置一可转动的风杯轴，该风杯 轴上端固定一风杯转盘，风杯转盘上开有一从盘体延伸至圆周上的槽，风杯轴下端伸出 壳体下部与风杯连接，在风杯转盘圆周外侧设有一安装在壳体上的传感器，该传感器与 控制芯片电连接；所述壳体上部设一与风杯轴同轴的风标轴，该风标轴下端固定一盘体 上开透光孔的风标转盘，透光孔上方设有接入控制芯片的光电传感器，在风杯转盘的下 方设有光源固定板，光源固定板上安装有LED灯阵。进一步的，所述上部壳体与下部壳体通过法兰或卡扣结构连接。本技术的优点在于测量风速时，利用旋转的风杯轴带动风杯转盘转动， 使之圆周上的开槽与传感器配合测得一个连续的风速脉冲信号，根据控制芯片将其风速 脉冲信号转换得到风速，而风向的测量，通过转动的风杯转盘开槽与透光孔重合，实现 LED灯阵光源穿过风杯转盘和风标装盘，使得光电传感器检测到该风向脉冲信号，控制 芯片根据风向脉冲信号在风速脉冲信号中的位置、比例计算出转动的角度。同时具有风 向、风速的测定，大大提高了风向、风速的分辨率，结构简单、制造成本低。附图说明图1为本技术一体式风速风向仪结构示意图。图2为本技术中壳体结构示意图。具体实施方式如图1所示，本技术涉及一种一体式风速风向仪，包括壳体1、风杯轴2、 风杯转盘3、槽4、传感器5、风标轴6、风标转盘7、透光孔8、光电传感器9、光源固定 板10、风杯11、风标12。上述壳体1的下部垂直设置一风杯轴2，该风杯轴2通过圆锥滚子轴承垂直安装 在壳体1内实现转动，其下端伸出壳体1与风杯11连接，风杯转盘3固定在风杯轴2的 上端，其上开一延伸至圆周上的槽4，可参见图2，在风杯转盘3的圆周外侧设有一安装 在壳体1上的传感器5，该传感器5与控制芯片电连接，该控制芯片用于将接受的电信号 转换成风速、风向数据。风标轴6通过圆锥滚子轴承垂直安装在壳体1上部，与风杯轴2同轴，风标轴6 的顶端伸出壳体1上部与风标12连接，风标转盘7固定在风标轴6的下端，其盘体上开 有透光孔8，在透光孔8上方设有接入控制芯片的光电传感器9，在风杯转盘3的下方设 有一光源固定板10，在光源固定板10上安装有LED灯阵，当风杯转盘3的透光孔7与槽 4重合后，LED灯阵的光源透过槽4和透光孔7后可被光电传感器9接收到。如图2所示，壳体1由上部壳体Ia和下部壳体Ib通过法兰或卡扣结构连接，为 保证风标轴6和风杯轴2的同轴度，上部壳体Ia的下端面与上部壳体Ib的上端面之间为 可配合的凹凸面结构。该一体式风速风向仪采用CAN总线接口和外部系统进行通信。接口部分含 + 12V电源和GND，CAN_HiPCAN_L，以及屏蔽线。CAN总线上的通信协议和NMEA 2000兼容。权利要求1.一种一体式风速风向仪，包括壳体、风杯轴、风杯、风标轴、风标和控制芯片， 控制芯片用于将接受的电信号转换成风速、风向数据；其特征在于所述壳体下部垂直 设置一可转动的风杯轴，该风杯轴上端固定一风杯转盘，风杯转盘上开有一从盘体延伸 至圆周上的槽，风杯轴下端伸出壳体下部与风杯连接，在风杯转盘圆周外侧设有一安装 在壳体上的传感器，该传感器与控制芯片电连接；所述壳体上部设一与风杯轴同轴的风 标轴，该风标轴下端固定一盘体上开透光孔的风标转盘，透光孔上方设有接入控制芯片 的光电传感器，在风杯转盘的下方设有光源固定板，光源固定板上安装有LED灯阵。2.根据权利要求1所述的一体式风速风向仪，其特征在于所述上部壳体与下部壳 体通过法兰或卡扣结构连接。专利摘要本技术涉及一种一体式风速风向仪，在壳体下部垂直设置一风杯轴，该风杯轴两端固定风杯转盘和风杯，在风杯转盘圆周外侧设有一传感器；壳体上部设一与风杯轴同轴的风标轴，该风标轴下端固定一盘体上开透光孔的风标转盘，透光孔上方设有光电传感器，在风杯转盘的下方设LED灯阵。利用风杯转盘转动，使之圆周上的开槽与传感器配合测得一个连续的风速脉冲信号，根据控制芯片将其风速脉冲信号转换得到风速，通过转动的风杯转盘开槽与透光孔重合，实现LED灯阵光源穿过风杯转盘和风标装盘，使得光电传感器检测到该风向脉冲信号，控制芯片根据风向脉冲信号在风速脉冲信号中的位置、比例计算出转动的角度。文档编号G01P5/06GK201811969SQ20102054606公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日专利技术者严琪华 申请人:南通傲迈光电科技有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种一体式风速风向仪，包括壳体、风杯轴、风杯、风标轴、风标和控制芯片，控制芯片用于将接受的电信号转换成风速、风向数据；其特征在于：所述壳体下部垂直设置一可转动的风杯轴，该风杯轴上端固定一风杯转盘，风杯转盘上开有一从盘体延伸至圆周上的槽，风杯轴下端伸出壳体下部与风杯连接，在风杯转盘圆周外侧设有一安装在壳体上的传感器，该传感器与控制芯片电连接；所述壳体上部设一与风杯轴同轴的风标轴，该风标轴下端固定一盘体上开透光孔的风标转盘，透光孔上方设有接入控制芯片的光电传感器，在风杯转盘的下方设有光源固定板，光源固定板上安装有ＬＥＤ灯阵。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：严琪华，
申请(专利权)人：南通傲迈光电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]
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