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什么是超声波风速风向传感器?


 
       超声波风速风向传感器又名超声波风速风向计、超声波风速风向仪,是一款基于超声波原理研发的风速风向测量仪器,具有精度高和稳定性高的特点,能够帮助我们采集数据,如矿井中,森林的气象监控中都需要用到超声波风速传感器。

       超声波风速风向传感器(RS-CFSFX-N01-1)的工作原理是利用超声波在空气中传播速度受空气流动(风)的影响来测量风速,是超声波检测技术在气体介质中的一种应用。与常规的风杯或旋翼式风速仪相比,这种测量方法的最大特点在于整个测风系统没有任何机械转动部件,属于无惯性测量,故能准确测量出自然风中阵风脉动的高频成分。

       超声波风速风向传感器使用四个超声波探头在二维平面内循环发送和接收超声波,通过超声波在空气中传播的时差来测量风速和风向。

       此外,还有一种利用超声旋换能器来获取风速的超声波风速传感器。在风速传感器与换能器之间设置一个阻挡体,当流动的空气经过阻挡体时,在其下方产生两列内旋相互交替的旋涡。利用超声波换能器来发送和接收信号,再配以硬件处理器芯片为控制器,可实现风速的检测,显示和远端传输等功能。

       由于旋涡对超声波的阻挡作用,超声波换能器将会收到强度随旋涡频率变化的超声波,当旋涡没有阻挡超声波时,接收到的超声波强度最大;当旋涡正好阻挡超声波时,接收到的超声波强度最小。超声波换能器将接收到的频率信号送入频率/电压转换模块,转换成电压,二者成线性正比关系,即电压和风速成线性正比关系。

       超声波风速传感器主要有超声波信号发射/接收模块、频率/电压转换模块、各输出模块、看门狗模块、红外遥控模块和液晶显示模块等组成。通过信号发送模块给超声波换能器1提供激励,发射超声波信号,超声波换能器将会收到强度随旋涡频率变化的超声波信号并且将信号送入频率/电压转换模块,转换成相应的电压后,送入单片机进行A/D采样,最终经过单片机处理。

       超声波风速传感器包括软件,硬件,以及算法的设计。硬件包括超声波信号发送模块、信号采集与处理模块、超声波风速传感器的输出与外围模块等,软件软件方面主要是实现以上各硬件模块驱动程的编写。算法采用拟合算法有线性最小二乘拟合,最邻近差值和等条差值等算法等。

       RS-CFSFX-N01-1超声波风速传感器外壳采用优质 ABS 材质,具有重量轻、没有任何移动部件、坚固耐用的特点,而且不需维护和现场校准,无启动风速限制,零风速工作,无角度限制,360°全方位,可同时获得风速、风向的数据;采用随机误差识别技术,大风下也可保证测量的低离散误差,使输出更平稳;广泛适用于气象、海洋、环境、机场、港口、实验室、工农业及交通等领域的风速与风向测量。
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