在提倡环保的现代社会中,人们更多是利用自然能源,例如太阳能,风能等,但在利用风能的时候也需要一种仪器来控制它,所以风速传感器就产生了,这是用来测量风速的一种仪器。对于这种传感器可能有些人对它的工作原理会有所陌生,对其电路也是毫无头绪。所以我们有必要来学习下有关风速传感器电路,由它的电路来充分理解风速传感器。
一:风速—频率变换器
风速——频率变换电是该风速传感器的核心部分,主要由槽型光电开关管和随风杯一起旋转的均匀开孔圆盘组成。
设风杯中心点的中心速度为v’,转轴中心至风杯中心距离为R,风杯每秒旋转n圈,
则v’=2πR*n
设风速为,令k=v/v’,k为风速转换系数,该系教可通过风洞实验求出
则:v=k*v’=k*2πr*n
设隔光圆盘均匀开孔槽数为a,则在槽型光电开关管被施加正常电压后,每当开孔圆盘从光电开关管中间转动一周时,将产生a十脉冲故风速——频率变换电路输出脉冲的频率为:f=a*n=a/(2πk*R)*v
显然输出脉冲频率正比于风速信号。在实际应用中,一般取值为几十,可通过调整转轴与风杯中心的距离来提高“风速——频率变换器”的灵敏度。
二:频率—电压变换电路
风速传感器的功能是将风速信号转换为电压信号输出。所以由光电开关管输出的脉冲信号必须再经过F/V变换器转换成为电压信号。LM2907是专用F/V变换集成电路,具有精度高,成本低等特点,只需外接少量的元件,便可实现高精度F/V变换,输出电压V1与输入脉冲频率的关系为:Vo=K*Vcc*R2*C2*f
若在F/V变换器的输出端再加入一块A/D变换器及显示电路,便于方便的构成风速表。此电路稍加改进后也可作自动调速系统中的转速传感器,其性能可超过测速发电机。
风速传感器的电路看似复杂风速测量电路,其实也是很好理解的,通过风速传感器的电路可以让我们充分了解到它的工作原理风速测量电路,知道它是如何来测量风速的,这种测量方法也改变了以往对风速测量的方法,使得对风速的测量更加的安全,更加的准确。也让我们对风速传感器有了一定的了解,在生活中知道如何来运用风速传感器,做到物有所值物有所用。
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