发布时间:2019-02-23 16:08 原文链接: 人工气候室风速风向传感器与信号调理电路

人工气候室风速传感器与信号调理电路

人工气候室风速反映了大气的流动程度,具有很大的随机性。人工气候室常用于测量近地面风速,测量范围为 1 60 m/s,分辨率为 05 m/s,精度为 ±5 %。根据风速测量的特点和要求,本文选用了红外光电开关式风速传感器和脉冲幅值稳定调理电路来实现把风速转换成单位时间脉冲输出个数的任务,原理图如图 2 所示。在距离风轮中心为 r 的位置刻有一个遮光块,在风带动风轮以中心轴线为中心旋转时,风轮每旋转一周,遮光块经过红光源和红外探测器所在的水平线上一次。当气候室遮光块经过红外 光源和红外探测器所在的水平线时,红外光源发出的光被遮光块阻挡,不能照射在红外探测器上,红外探测器输出一个脉冲电流,风速 v 与单位时间内电流脉冲个数 N 呈正比关系。

人工气候室信号调理电路把红外探测器输出的微弱电流进行放大后进行 I/V 变换,然后,再对气候室电压脉冲的幅值进行稳幅处理后送入 DSP 系统,进行数据处理。

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人工气候室风向传感器与信号调理电路

在人工气候室风向测量中,采用了精密电位器式传感器把风向变化转换成电阻变化,电阻与风向满足正比例关系,然后,经过直流四臂电桥转换电路再把电阻变化转换成电压变化,由于电压比较小,所以,还需要利用放大电路放大到 A/D转换器所能分辨的电压范围,然后,经多路选择器后进入A / D 转换器实现模数转换,转换后的结果进入 DSP 系统。

本设计选用了 Met one 公司的 020C 型电位器式风向传感器,该人工气候室传感器的测量范围为360°,精度为 ±2°,分辨率为 ±0020C 型电位器式风向传感器有一个自重很轻的机翼形风向标,它直接和一个精密电位器相连,对应于 360°的风向,输出电压为 0 5 V,经电压调理电路之后,可直接进入 DSP 系统进行 A/D 转换。

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