一种风向传感器，它包括风向标、壳体、传动轴、加热板电路、风向转换电路、底座、Ｎ极／Ｓ极标记，风向标装在传动轴上，传动轴外装有短定位套、精密轴承、长定位套、定位螺柱，定位螺柱固定在壳体中，上面的精密轴承两边装有两个孔用弹性挡圈，孔用弹性挡圈固定在壳体中，下面的精密轴承外圆与壳体紧密固定，磁钢通过六角定位帽固定在定位螺柱的末端，磁钢处于风向转换电路上方，风向转换电路固定在底座上。它适应用于海洋、沿海、沙漠、冻雨、高山等气候恶劣条件下准确测量风的方向。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
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【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种风向传感器，尤其是指一种适用于海洋、沿海、沙漠、冻 雨、高山等气候恶劣条件下准确测量风方向的风向传感器。
技术介绍
中国专利曾公开了一种“风向传感器”(中国，公开号CN25370133，公开日2003年2月19日)，它由拨盘、转轴、码盘、轴承、轴座、线路板、管座、插座、发光 管、光电管，还有上夹板、下夹板、螺栓构成，其中上夹板、线路板、下夹板上的安装 孔用夹模一次加工而成，由螺栓将它们联接成一体，这种结构能保证码盘上弧槽的中心 与管座上下翼插装发光管、光电管的中心一一对应，从而保证了仪器测量的精度。中国专利曾公开了 “一种风向传感器”(中国，公开号CN2013114 31，公开日2009年9月16日)，包括风向标、传动部件、风向编码器及基座；所述风向编码器包括 转动盘及套设在所述转动盘外侧的定位盘，所述转动盘与所述传动部件相连，随传动部 件的旋转而转动，所述定位盘固定在所述基座上；所述转动盘外圆周上设置有至少两层 磁钢体层，所述磁钢体层上下垂直排列，每层包括有若干个磁钢体；在所述定位盘的内 圆周上、与所述磁钢体层相对应的位置处设置有感应元件层，所述感应元件层包括有若 干个感应元件，所述感应元件输出端连接有测量电路；每层磁钢体层及与其对应的感应 元件层构成风向传感器的编码盘。所述风向传感器基于电磁感应原理，能够降低传感器 的加工精度，提高传感器的可靠性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种风向传感器，当空气流动的方向改变时，它的 风向标随之变换响应角度，风向角度变换由安装在传动轴上的磁钢与霍尔元件进行电信 号转换，经过单片机进行模数转换和数据处理，可输出为0-20mA/4-20mA电流输出， 也可以转换成0-5V/0-10V电压输出。为达到上述目的，本技术采取的解决方案是一种风向传感器，它包括风 向标、壳体、传动轴、加热板电路、风向转换电路、底座、N极/S极标记，风向标装在 传动轴上，传动轴外装有短定位套、精密轴承、长定位套、定位螺柱，定位螺柱固定在 壳体中，上面的精密轴承两边装有两个孔用弹性挡圈，孔用弹性挡圈固定在壳体中，下 面的精密轴承外圆与壳体紧密固定，磁钢通过六角定位帽固定在定位螺柱的末端，磁钢 处于风向转换电路上方，风向转换电路固定在底座上。该风向传感器的测量原理是当空气流动的方向改变时，风向传感器的风向标 随之变换响应角度，风向转换电路固定底座上，风向角度变换采用磁钢与风向转换电路 中霍尔元件进行电信号转换，经过风向转换电路中单片机进行模数转换和数据处理，可 输出为0-20mA/4-20mA电流输出，也可以转换成0-5V/0-10V电压输出。
安装方法机舱在吊装前，把风向风速传感器安装到传感器的固定支架上。安装风向传感器时把风向传感器的S极指向机舱头部(桨叶)。N极指向机舱尾部。然后 使传感器不能松动。调试风向传感器调试时，有一人在显示屏前观察曲线和方位角， 另一人操作风向传感器，把风向标尾翼指向机头(桨叶)方向。这时风向标尾翼应和S 极相重合。如不重合，用手扭动风向传感器壳体，使S极和风向标尾翼相重合，此时显 示屏上应该显示为O度左右。两只传感器用同一方法进行调试，调试时两只传感器的曲 线应尽量重合。这样可减少测量和计算误差。安装环境在选好的安装点上将风向传感器垂直安装在该处，为避免探测产生 偏差，如果是风向传感器安装在屋顶时，则应安装在屋顶的中心而不能安装在屋檐以免 产生探测偏差。如果风速传感器与风向传感器同时安装在一起时，两传感器之间距离应 大于风标最大回转半径和风杯回转半径总和的两倍。附图说明图1是风向传感器的结构示意图。图2是风向传感器电气原理图。图3是加热板电气原理图。图中1、风向标，2、短定位套，3、壳体，4、孔用弹性挡圈，5、长定位套， 6、精密轴承，7、紧固螺钉，8、风向转换电路，9、定位螺柱，10、磁钢，11、六角定 位帽，12、底座，13、七芯防水电缆，14、七芯航空插头，15、底座螺母，16、开槽锥 端紧定螺钉，17、N极/S极标记。
18、传动轴，19、加热板，20、配重。具体实施方式下面结合实施例及其附图对本技术再作描述。本实施例是BLFl-X风向传感器。参见图1，一种风向传感器，它包括风向标1、壳体3、传动轴18、风向转换电 路8、底座12、N极/S极标记17，风向标1装在传动轴18上，传动轴18外套短定位套 3、长定位套5、定位螺柱9，定位螺柱9固定在壳体3中，上面的精密轴承6两边装有两 个孔用弹性挡圈4，孔用弹性挡圈4固定在壳体中，下面的精密轴承6外圆与壳体3紧密 固定，磁钢10通过六角定位帽11固定在定位螺柱9的末端，磁钢10处于风向转换电路 8上方，风向转换电路8固定在底座12上。参见图1，所述的壳体3内有加热板19，加热板19处于磁钢10上方，加热板19 通过紧固螺钉7固定在壳体3中。使风向传感器具有自动控温除霜(冻)的功能。参见图1，所述的风向转换电路8与七芯防水电缆13电连接，七芯防水电缆13 插入七芯航空插头14，七芯航空插头14塞在底座12下端。使风向传感器具有防淋雨、 防尘、防海水的特点。参见图1，所述的风向标1后有配重20，配重20通过开槽锥端紧定螺钉16固定 在风向标ι上。参见图1和图2，所述的风向转换电路8由电源电路、磁感电路、单片机控制 电路和数模转换电路构成，电源电路与数模转换电路连接，磁感电路与单片机控制电路 连接，单片机控制电路与数模转换电路连接，电源电路由η型RC滤波器和LR电感滤波器构成，电容C12、电容C11、电容C10、电阻R11、电容C8组成Ji型RC滤波器， 电感L2、电阻R7、电感Li、二极管D2组成LR电感滤波器，磁感电路由磁感霍尔电路 即2SA-10G集成电路Tl、三极管Ql、电阻R1、电容Cl、电容C6构成，当磁钢10在 2SA-10G集成电路Tl上方转动时，2SA-10G集成电路Tl第4脚和第5脚输出对应的风 向感应电压，单片机控制电路由PIC16F684单片机T3、电阻R3、电阻R4、电容C4、电 容C7、晶体振荡器Bi、电容C14、电阻R10、电容C5构成，单片机控制电路将2SA-10G 集成电路Tl输出的磁感应电压转换成数字信号，数模转换电路由电压转换模块即IC9K 集成电路T4、高精度4-20mA输出模块即XTR115U集成电路T2、电阻R7、电阻R8、电 阻R5、电阻R6、电阻R14、电阻R13、电容C3、电容C15、电容C13构成，IC9K集成 电路T4将输入的5V电压信号转换成2.5V的电压，XTR115U集成电路T2将输入的电压 转换成电流量输出。
参见图2，所述的电阻Rll、电容ClO接KAl端，KAl端接入DC/12-28伏电 压正端，所述的电容C12、电容C11、电容C10、电容C8、电感L2接KA2端，KA2端 接500Ω负载，500Ω负载另一端接DC/12-28伏电压负端，电感L2另一端接电阻R7， 电阻R7另一端接二极Dl正极、电容C9接XTR115U集成电路T2第4脚，电阻Rll另 一端接电容C8、电感Li，电感Ll另一端接二极管D2正极，二极管D2负极接场效应 管Q2的D端相连基于单片机的风速风向测量，2SA-10G集成电路Tl第1脚接PIC16F684单片机
【技术保护点】
一种风向传感器，它包括风向标（１）、壳体（３）、传动轴（１８）、风向转换电路（８）、底座（１２）、Ｎ极／Ｓ极标记（１７），风向标（１）装在传动轴（１８）上，其特征是：传动轴（１８）外套短定位套（３）、长定位套（５）、定位螺柱（９），定位螺柱（９）固定在壳体（３）中，上面的精密轴承（６）两边装有两个孔用弹性挡圈（４），孔用弹性挡圈（４）固定在壳体中，下面的精密轴承（６）外圆与壳体（３）紧密固定，磁钢（１０）通过六角定位帽（１１）固定在定位螺柱（９）的末端，磁钢（１０）处于风向转换电路（８）上方，风向转换电路（８）固定在底座１２上。
【技术特征摘要】
1.一种风向传感器，它包括风向标(1)、壳体(3)、传动轴(18)、风向转换电路 (8)、底座(12)、N极/S极标记(17)，风向标⑴装在传动轴(18)上，其特征是传动 轴(18)外套短定位套(3)、长定位套(5)、定位螺柱(9)，定位螺柱(9)固定在壳体(3) 中，上面的精密轴承(6)两边装有两个孔用弹性挡圈(4)，孔用弹性挡圈(4)固定在壳体 中，下面的精密轴承(6)外圆与壳体(3)紧密固定，磁钢(10)通过六角定位帽(11)固定 在定位螺柱(9)的末端，磁钢(10)处于风向转换电路⑶上方，风向转换电路⑶固定 在底座12上。2.根据权利要求1所述的风向传感器，其特征是所述的壳体(3)内有加热板(19)， 加 热板(19)处于磁钢(10)上方，加热板(19)通过紧固螺钉(7)固定在壳体(3)中。3.根据权利要求1所述的风向传感器，其特征是所述的风向转换电路(8)与七芯防 水电缆(13)电连接，七芯防水电缆(13)插入七芯航空插头(14)，七芯航空插头(14)塞 在底座(12)下端。4.根据权利要求1所述的风向传感器，其特征是所述的风向标(1)后有配重(20)， 配重(20)通过开槽锥端紧定螺钉(16)固定在风向标(1)上。
5.根据权利要求1所述的风向传感器，其特征是所述的风向转换电路(8)由电源电 路、磁感电路、单片机控制电路和数模转换电路构成，电源电路与数模转换电路连接， 磁感电路与单片机控制电路连接，单片机控制电路与数模转换电路连接，电源电路由π 型RC滤波器和LR电感滤波器构成，电容C12、电容C11、电容C10、电阻R11、电容C8 组成Ji型RC滤波器，电感L2、电阻R7、电感Li、二极管D2组成LR电感滤波器，磁 感电路由磁感霍尔电路即2SA-10G集成电路Tl、三极管Q1、电阻R1、电容Cl、电容C6 构成，当磁钢(10)在2SA-10G集成电路Tl上方转动时，2SA-10G集成电路Tl第4脚 和第5脚输出对应的风向感应电压，单片机控制电路由PIC16F684单片机T3、电阻R3、 电阻R4、电容C4、电容C7、晶体振荡器Bi、电容C14、电阻R10、电容C5构成，单 片机控制电路将由2SA-10G集成电路Tl输出的磁感应电压转换成数字信号，数模转换电 路由电压转换模块即IC9K集成电路T4、高精度4-20mA输出模块即XTR115U集成电路 T2、电阻R7、电阻R8、电阻R5、电阻R6、电阻R14、电阻R13、电容C3、电容C15、 电容C13构成，IC9K集成电路T4将输入的5V电压信号转换成2.5V的电压，XTR115U 集成电路T2将输入的电压转换成电流量输出。
6.根据权利要求5所述的风向传感器，其特征是所述的电阻R11、电容ClO接KAl 端，KAl端接入DC/12-28伏电压正端基于单片机的风速风向测量，所述的电容C12、电容C11、电容C10、电容 C8、电感L2接KA2端，KA2端接500Ω负载，500 Ω负载另一端接DC/12-28伏电压负 端，电感L2另一端接电阻R7，电阻R7另一端接二极Dl正极、电...
【专利技术属性】
技术研发人员：张胜德，
申请(专利权)人：浙江贝良风能电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33
全部详细技术资料下载 我是这个专利的主人
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