什么是風速傳感器？
2021-09-24 13:19:54 來源： 點擊：2299 喜歡：0
風速傳感器是一種可以連續(xù)測量風速和風量（風量=風速 x 橫截面積）大小的常見傳感器。風速傳感器大體上分為機械式（主要有螺旋槳式、風杯式）風速傳感器、熱風式風速傳感器、皮托管風速傳感器和基于聲學原理的超聲波風速傳感器。
螺旋槳式風速傳感器工作原理
我們知道電扇由電動機帶動風扇葉片旋轉(zhuǎn)，在葉片前后產(chǎn)生一個壓力差，推動氣流流動。螺旋漿式風速計的工作原理恰好與此相反，對準氣流的葉片系統(tǒng)受到風壓的作用，產(chǎn)生一定的扭力矩使葉片系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)。通常螺旋槳式速傳感器通過一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉(zhuǎn)來測量風速，螺旋槳一般裝在一個風標的前部，使其旋轉(zhuǎn)平面始終正對風的來向，它的轉(zhuǎn)速正比于風速。
風杯式風速傳感器工作原理
風杯式風速傳感器，是一種十分常見的風速傳感器，最早由英國魯賓孫發(fā)明。感應(yīng)部分是由三個或四個圓錐形或半球形的空杯組成。空心杯殼固定在互成 120°的三叉星形支架上或互成 90°的十字形支架上，杯的凹面順著一個方向排列，整個橫臂架則固定在一根垂直的旋轉(zhuǎn)軸上。
當風從左方吹來時，風杯 1 與風向平行，風對風杯 1 的壓力在最直于風杯軸方向上的分力近似為零。風杯 2 與 3 同風向成 60 度角相交，對風杯 2 而言，其凹面迎著風，承受的風壓最大；風杯 3 其凸面迎風，風的繞流作用使其所受風壓比風杯 2 小，由于風杯 2 與風杯 3 在垂直于風杯軸方向上的壓力差，而使風杯開始順時針方向旋轉(zhuǎn)，風速越大，起始的壓力差越大，產(chǎn)生的加速度越大，風杯轉(zhuǎn)動越快。
風杯開始轉(zhuǎn)動后，由于杯 2 順著風的方向轉(zhuǎn)動，受風的壓力相對減小，而杯 3 迎著風以同樣的速度轉(zhuǎn)動，所受風壓相對增大，風壓差不斷減小，經(jīng)過一段時間后（風速不變時），作用在三個風杯上的分壓差為零時，風杯就變作勻速轉(zhuǎn)動。這樣根據(jù)風杯的轉(zhuǎn)速（每秒鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù)）就可以確定風速的大小。
當風杯轉(zhuǎn)動時，帶動同軸的多齒截光盤或磁棒轉(zhuǎn)動，通過電路得到與風杯轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號，該脈沖信號由計數(shù)器計數(shù)，經(jīng)換算后就能得出實際風速值。目前新型轉(zhuǎn)杯風速表均是采用三杯的，并且錐形杯的性能比半球形的好，當風速增加時轉(zhuǎn)杯能迅速增加轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)氣流速度，風速減小時，由于慣性影響，轉(zhuǎn)速卻不能立即下降，旋轉(zhuǎn)式風速表在陣性風里指示的風速一般是偏高的成為過高效應(yīng)（產(chǎn)生的平均誤差約為 10%）
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