风速传感器（应用于农业、船舶等领域的仪器）

应用领域

可连续监测上述地点的风速、风量（风量=风速x横截面积）大小，能够对所处巷道的风速风量进行实时显示，是矿井通风安全参数测量的重要仪表。

太阳能发电站的电池板控制，在风力超过一定值以后，转动电池板，使之不被破坏。

风速传感器

原理

超声波涡接测量原理

超声波风速传感器是利用超声波时差法来实现风速的测量。声音在空气中的传播速度，会和风向上的气流速度叠加。若超声波的传播方向与风向相同，它的速度会加快；反之，若超声波的传播方向若与风向相反，它的速度会变慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。通过计算即可得到精确的风速和风向。由于声波在空气中传播时，它的速度受温度的影响很大；本风速仪检测两个通道上的两个相反方向，因此温度对声波速度产生的影响可以忽略不计。

通过压差变化原理

在流动方向上设置一个固定的障碍物（孔板、喷嘴等），这样根据流速不同便会产生一个压差。通过测量压差，可以转换成流速的测量。

热量转移原理

根据卡曼涡街理论（见图一），在无限界流场中垂直插入一根无限长的非线性阻力体（即旋涡发生体C，风速传感器的探头横杆），当风流流经旋涡发生体C时，在漩涡发生体边缘下游侧会产生两排交替的、内旋的旋涡列（即气流旋涡），而旋涡的产生频率f正比于流速V，用公式表示如下：

f=StV/d；

因此超声波风速传感器就是利用超声波旋涡调制的原理来测定旋涡频率的。

注意事项

两个禁止：

1、禁止在可燃性气体环境中使用风速传感器，

2、禁止将风速传感器探头置于可燃性气体中。

七个不要：

1、不要拆卸或改装风速传感器；

2、不要将探头和风速计本体暴露在雨中；

3、不要触摸探头内部的传感器部位；

4、不要将风速计放置在高温、高湿、多尘和阳光直射的地方；

5、不要用挥发性液体来擦拭风速传感器；

6、不要摔落或重压风速传感器；

7、不要在风速计带电的情况下触摸探头的传感器部位。

三个务必：务必按照使用说明书的要求正确使用风速传感器；在使用中，如遇风速传感器散发出异常气味、声音或冒烟，或有液体流入风速计内部，务必立即关机取出电池；风速传感器长期不使用时，务必取出内部的电池。

1、风向传感器从包装箱内取出后组装，注意点是：风标杆沿箭头方向插入；风向标前后重量应调平衡、前后两翼板应与旋转轴线在同一平面内；指北杆与指北线应在同一方向。

2、传感器组件由风速传感器、风向传感器、传感器支架组成。组装时传感器应分别先连接各自的插件、再套装在支架套筒上，旋紧螺钉。

3、传感器工作电压通常为直流5伏，由于内装防雷器件，实际工作电压不得高于6伏。

功能特点

一个优质的风速传感器应具备以下特点：

自动调节零点功能；

自动调节灵敏度功能；

就地显示测量值；

声光报警功能；

稳定性好。

·量程：0-60m/s，分辨率0.1m/s

·防电磁干扰处理

·采用底部出线方式、完全杜绝航空插头橡胶垫老化问题，长期使用仍然防水

·采用高性能进口轴承，转动阻力小，测量精确

·设备结构及重量经过精心设计及分配，转动惯量小，响应灵敏

具备设备

风洞

——用来产生人造风。

输出信号

485型风速传感器：

采用标准标准ModBus-RTU通信协议，接入方便。

主要技术参数如下：

模拟量型风速传感器：

以传统模拟量信号（4-20mA、0-10V、0-5V）进行数据输出。

电流型输出信号转换计算

量程0~30m/s，4~20mA输出，当输出信号12mA时，计算当前风速。风速量程的跨度为30m/s，用16mA电流信号来表达，30m/s/16mA=1.875m/s/mA，即电流变化1mA风速变化1.875m/s.那么可以计算测量值测量值12mA-4mA=8mA.8mA*1.875m/s/mA=15m/s，则当前的风速=15m/s.

电压型输出信号转换计算

量程0~30m/s，以0-10V输出为例，当输出信号为5V时，计算当前风速。风速量程的跨度为30m/s，用10V电压信号来表达，30m/s/10V=3m/s/V，即电压每变化1V对应风速变化3m/s.测量值5V-0V=5V。5V*3/m/s/V=15m/s。则当前风速为15m/s。

脉冲型风速传感器：

脉冲输出型计算

变送器转1圈，输出20个脉冲

例如，当风速变送器1S转1圈时，此时变送器1S输出20个脉冲，代表风速为1.75m/S。

输出电路图

PNP输出电路图如下：（最大输出电流=100mA）

NPN输出电路图如下：（最大灌电流=100mA）

内部带上拉电阻NPN输出电路图如下：（RL=5.1KΩ）