关于风速传感器的电路知识

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的电路，从它的电路来充分理解风速传感器。

一：风速—频率变换器

风速—频率变换器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k，令k=v/v’，k为风速转换系数，该系数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。

建大仁科风速传感器RS-FS-N01，外形小巧轻便，便于携带和组装，三杯设计理念可以有效获得风速信息，壳体采用优质铝合金型材，外部进行电镀喷塑处理，具有良好的防腐、防侵蚀等特点，能够保证变送器长期使用无锈琢现象，同时配合内部顺滑的轴承系统，确保了信息采集的精确性。被广泛应用于温室、环境保护、气象站、船舶、码头、养殖等环境的风速测量。

风速传感器的电路看似复杂，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，知道它是如何来测量风速的，更好的使用风速传感器，使它发挥更大的作用。