CN106772688A - 一种风雨传感器 - Google Patents

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Abstract

一种风雨传感器，包括壳体，壳体上设置有叶轮，叶轮可转动的连接于所述壳体，所述壳体内部设置有阻旋传感器，所述阻旋传感器的检测杆连接于所述叶轮的转轴，所述叶轮包括若干叶片，所述阻旋传感器用于检测所述叶轮转轴受到的转动力并输出第一采样电压，所述壳体设置有数字输出接口，所述数字输出接口和所述阻旋传感器之间耦接有模数转换电路，所述模数转换电路用于将模拟量的所述第一采样电压转换为数字量的第一采样电压进行输出。直接可以在其输出口输出一个具有数字量的第一采样电压，便于后续电路操作，同时通过阻旋传感器检测风量大小，检测精度相比于一般的传感器高，效果和适用范围较佳。

Description

一种风雨传感器
技术领域
本发明涉及风雨传感器。
背景技术
目前，由于环境监测的智能系统的普及，对环境的检测需求也日益提高，而如果需要对风雨进行检测，而对一些系统进行控制，所以风雨传感器也随之被引用普及，现有的风雨传感器具备风量和雨量检测的功能，但是目前而言，检测精度不高，难以实现高精度控制和检测的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种风雨传感器。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种风雨传感器，其特征在于，包括壳体，壳体上设置有叶轮，叶轮可转动的连接于所述壳体，所述壳体内部设置有阻旋传感器，所述阻旋传感器的检测杆连接于所述叶轮的转轴，所述叶轮包括若干叶片，所述阻旋传感器用于检测所述叶轮转轴受到的转动力并输出第一采样电压，所述壳体设置有数字输出接口，所述数字输出接口和所述阻旋传感器之间耦接有模数转换电路，所述模数转换电路用于将模拟量的所述第一采样电压转换为数字量的第一采样电压进行输出。
进一步地，所述叶片包括叶片和轮杆，所述叶片上形成有一个半圆形的凹槽。
进一步地，所述壳体内部设置有无线模块，所述无线模块连接所述模数转换电路用于输出数字量的所述第一采样电压。
进一步地，所述阻旋传感器的输出端耦接有缓冲电路，所述缓冲电路包括触发单元和储能单元，所述触发单元包括一三极管，所述阻旋传感器的输出端耦接所述三极管的基极，所述储能单元包括并联设置的第一电容和第一电阻，所述三极管的发射极耦接于所述第一电容，当所述三极管的基极上形成由所述阻旋传感器输出的第一采样电压时，所述三极管的发射极输出一跟随所述第一采样电压的采样电流至所述第一电容，所述第一电容还耦接于所述模数转换电路。
进一步地，所述第一电容和所述模数转换电路之间还耦接有一放大电路。
进一步地，所述模数转换电路还耦接有一间歇采样电路，所述间歇采样电路包括一保持电路和一延时单元，所述延时单元每隔第一预设时间产生一触发脉冲，所述保持电路每接收一个所述触发脉冲时，从所述模数转换电路中获取一个数字量的所述第一采样电压并保持，所述数字输出接口耦接所述保持电路的输出端。
进一步地，还包括光照检测电路，所述光照检测电路包括照度传感器，用于检测光照强度并输出第二采样电压，所述数字输出接口和所述照度传感器之间耦接有模数转换电路，所述模数转换电路用于将模拟量的所述第二采样电压转换为数字量的第二采样电压进行输出。
进一步地，还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括温度传感器，用于检测温度并输出第三采样电压，所述数字输出接口和所述温度传感器之间耦接有模数转换电路，所述模数转换电路用于将模拟量的所述第三采样电压转换为数字量的第三采样电压进行输出。
进一步地，还包括湿度检测电路，所述湿度检测电路包括湿度传感器，用于检测湿度并输出第四采样电压，所述数字输出接口和所述湿度传感器之间耦接有模数转换电路，所述模数转换电路用于将模拟量的所述第四采样电压转换为数字量的第四采样电压进行输出。
进一步地，所述叶片磁性连接有若干辅助翼片，所述辅助翼片的朝向与所述叶片的朝向相同。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过这样设置，直接可以在其输出口输出一个具有数字量的第一采样电压，便于后续电路操作，同时通过阻旋传感器检测风量大小，检测精度相比于一般的传感器高，效果和适用范围较佳。
附图说明
图1：本发明结构示意图；
图2：本发明电路原理图。
附图标记：1、壳体；2、叶轮；21、叶片；22、轮杆；23、辅助翼片；3、数字输出接口；100、阻旋传感器；210、触发单元；220、储能单元；230、放大电路；300、模数转换电路；310、无线模块；410、延时单元；420、保持电路；500、光照检测电路；600、温度检测电路；700、湿度检测电路。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
一种风雨传感器，包括壳体1，壳体1上设置有叶轮2，叶轮2可转动的连接于所述壳体1，所述壳体1内部设置有阻旋传感器100，所述阻旋传感器100的检测杆连接于所述叶轮2的转轴，所述叶轮2包括若干叶片21，所述阻旋传感器100用于检测所述叶轮2转轴受到的转动力并输出第一采样电压，所述壳体1设置有数字输出接口3，所述数字输出接口3和所述阻旋传感器100之间耦接有模数转换电路300，所述模数转换电路300用于将模拟量的所述第一采样电压转换为数字量的第一采样电压进行输出。通过阻旋传感器100的设置，阻旋式传感器坚固的外壳配上经久耐用的电子元件就构成了成功的基础。位于容器内通过主轴、利用电机的驱动，电机带动检测叶片21旋转，当被测物料料位上升使叶片21转动受阻时（风力较大，对雨量的检测也是相同的原理），叶轮2旋转，随着风力的增加叶片21转动所需要的励磁电流增加，而励磁电流则反馈了此时的风量。所述叶片21磁性连接有若干辅助翼片23，所述辅助翼片23的朝向与所述叶片21的朝向相同，辅助散热翼片的卡接凸起设置为磁块，而叶片21通过设置卡接凹槽吸合固定住卡接凸起实现翼片的固定，使得对风力的检测面积更大，精度更高。
所述叶片21包括叶片21和轮杆22，所述叶片21上形成有一个半圆形的凹槽。半圆形的凹槽设计，更具体的是，通过半圆形凹槽的设置，可以起到一个较为简单的检测的效果，保证结构的稳定性和可靠性，提高使用寿命和强度。
所述壳体1内部设置有无线模块310，可以设置成蓝牙，WIFI，ZIGBEE等，所述无线模块310连接所述模数转换电路300用于输出数字量的所述第一采样电压。通过无线模块310的设计，保证了信号的输出合理和可靠，可以通过无线模块310将数字量输出，减少线路的敷设，方便室外使用，从而可以控制自动开窗器进行开关窗的动作，也方便住户对室外天气信息的采集。
所述阻旋传感器100的输出端耦接有缓冲电路，所述缓冲电路包括触发单元210和储能单元220，所述触发单元210包括一三极管，所述阻旋传感器100的输出端耦接所述三极管的基极，所述储能单元220包括并联设置的第一电容和第一电阻，所述三极管的发射极耦接于所述第一电容，当所述三极管的基极上形成由所述阻旋传感器100输出的第一采样电压时，所述三极管的发射极输出一跟随所述第一采样电压的采样电流至所述第一电容，所述第一电容还耦接于所述模数转换电路300。由于风压的稳定程度是非常低的，所以直接通过传感器的输出采样电压实现检测会存在较大的误差，那么通过一个缓冲电路的原理进行采样电压的获取，原理为，第一电容如果不处于充电状态的情况下，其和第一电阻构成的回路会处于一个持续的小电流放电状态，在这种情况下，电容的端电压值缓慢下降，而如果阻旋传感器100检测到阻力时，通过发射极输出电流给电容充电，那么端电压又会缓慢上升，也就是说，一阵风掠过风雨传感器时，产生的风压会给第一电容充电，端电压上升，而如果后续无风，则端电压慢慢下降，不会直接输出电压为零的反馈信号，这样一来，就可以得到一个较为准确的均值而代表室外的天气状况。
所述第一电容和所述模数转换电路300之间还耦接有一放大电路230。通过放大电路230的设置，可以使得模数转换的值更加精确，方便数据处理和应用。
所述模数转换电路300还耦接有一间歇采样电路，所述间歇采样电路包括一保持电路420和一延时单元410，所述延时单元410每隔第一预设时间产生一触发脉冲，所述保持电路420每接收一个所述触发脉冲时，从所述模数转换电路300中获取一个数字量的所述第一采样电压并保持，所述数字输出接口3耦接所述保持电路420的输出端。通过间歇采样电路的设置，可以使得实时通信采集数据，并更新数据，保证数据的可靠性，延时单元410可以设置为多谐振荡器，而保持电路420可以设置为稳压电容或其他的均压电路，实现电压保持效果。
还包括光照检测电路500，所述光照检测电路500包括照度传感器，用于检测光照强度并输出第二采样电压，所述数字输出接口3和所述照度传感器之间耦接有模数转换电路300，所述模数转换电路300用于将模拟量的所述第二采样电压转换为数字量的第二采样电压进行输出。同时由于这个风雨传感器设置在室外，为了方便用户获知室外情况，可以增加光照检测电路500、温度检测电路600、湿度检测电路700，同样的每一检测电路均可以设置有模数转换电路300用于转换采样信号，同时通过这些电路的设置，可以将采样值都进行一个反馈，保证采样的可靠性。
还包括温度检测电路600，所述温度检测电路600包括温度传感器，用于检测温度并输出第三采样电压，所述数字输出接口3和所述温度传感器之间耦接有模数转换电路300，所述模数转换电路300用于将模拟量的所述第三采样电压转换为数字量的第三采样电压进行输出。
还包括湿度检测电路700，所述湿度检测电路700包括湿度传感器，用于检测湿度并输出第四采样电压，所述数字输出接口3和所述湿度传感器之间耦接有模数转换电路300，所述模数转换电路300用于将模拟量的所述第四采样电压转换为数字量的第四采样电压进行输出。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种风雨传感器，其特征在于，包括壳体，壳体上设置有叶轮，叶轮可转动的连接于所述壳体，所述壳体内部设置有阻旋传感器，所述阻旋传感器的检测杆连接于所述叶轮的转轴，所述叶轮包括若干叶片，所述阻旋传感器用于检测所述叶轮转轴受到的转动力并输出第一采样电压，所述壳体设置有数字输出接口，所述数字输出接口和所述阻旋传感器之间耦接有模数转换电路，所述模数转换电路用于将模拟量的所述第一采样电压转换为数字量的第一采样电压进行输出。
2.如权利要求1所述的一种风雨传感器，其特征在于，所述叶片包括叶片和轮杆，所述叶片上形成有一个半圆形的凹槽。
3.如权利要求1所述的一种风雨传感器，其特征在于，所述壳体内部设置有无线模块，所述无线模块连接所述模数转换电路用于输出数字量的所述第一采样电压。
4.如权利要求1所述的一种风雨传感器，其特征在于，所述阻旋传感器的输出端耦接有缓冲电路，所述缓冲电路包括触发单元和储能单元，所述触发单元包括一三极管，所述阻旋传感器的输出端耦接所述三极管的基极，所述储能单元包括并联设置的第一电容和第一电阻，所述三极管的发射极耦接于所述第一电容，当所述三极管的基极上形成由所述阻旋传感器输出的第一采样电压时，所述三极管的发射极输出一跟随所述第一采样电压的采样电流至所述第一电容，所述第一电容还耦接于所述模数转换电路。
5.如权利要求4所述的一种风雨传感器，其特征在于，所述第一电容和所述模数转换电路之间还耦接有一放大电路。
6.如权利要求1所述的一种风雨传感器，其特征在于，所述模数转换电路还耦接有一间歇采样电路，所述间歇采样电路包括一保持电路和一延时单元，所述延时单元每隔第一预设时间产生一触发脉冲，所述保持电路每接收一个所述触发脉冲时，从所述模数转换电路中获取一个数字量的所述第一采样电压并保持，所述数字输出接口耦接所述保持电路的输出端。
7.如权利要求1所述的一种风雨传感器，其特征在于，还包括光照检测电路，所述光照检测电路包括照度传感器，用于检测光照强度并输出第二采样电压，所述数字输出接口和所述照度传感器之间耦接有模数转换电路，所述模数转换电路用于将模拟量的所述第二采样电压转换为数字量的第二采样电压进行输出。
8.如权利要求1所述的一种风雨传感器，其特征在于，还包括温度检测电路，所述温度检测电路包括温度传感器，用于检测温度并输出第三采样电压，所述数字输出接口和所述温度传感器之间耦接有模数转换电路，所述模数转换电路用于将模拟量的所述第三采样电压转换为数字量的第三采样电压进行输出。
9.如权利要求1所述的一种风雨传感器，其特征在于，还包括湿度检测电路，所述湿度检测电路包括湿度传感器，用于检测湿度并输出第四采样电压，所述数字输出接口和所述湿度传感器之间耦接有模数转换电路，所述模数转换电路用于将模拟量的所述第四采样电压转换为数字量的第四采样电压进行输出。
10.如权利要求2所述的一种风雨传感器，其特征在于，所述叶片磁性连接有若干辅助翼片，所述辅助翼片的朝向与所述叶片的朝向相同。
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