CN204154736U - 一种风速传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种风速传感器，包括C型极板、固定极板、绝缘内衬、振荡电路、引线、防尘罩、惰性块、聚风器、支撑架和外壳。该风速传感器利用一喇叭状聚风器，边缘为橡胶材料，其余部分为硬质材料，边缘固定，在受到风力的作用下聚风器橡胶边缘被拉伸，聚风器中心发生移动，推动电容器的一个极板移动，改变了电容器的容量，同时，该电容是振荡电路中的振荡电容，当其容量改变时，振荡电路输出的信号频率就会发生改变，这样就把风速的大小转化成信号频率输出。然后将信号输送给单片机等电路进行处理和显示，达到测量风速的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种风速传感器，具体地说，涉及一种利用风能改电容参数变化，然后将电容参数转换为信号频率输出的风速测量传感器，属于机电技术领域。
背景技术
风速传感器主要有热式风速传感器和风杯式风速传感器两大类。热式风速传感器按结构分为恒流式和恒温式，是用来测量气流速度的仪表，因其测量准确度高、使用方便、测量范围宽、灵敏度高而被广泛应用。但是热式传感器内部有一个加热元件，在工作时耗电量大，预热时间长等缺点。风杯式风速传感器是最常见的一种风速计，其测量范围大、使用方便而被广泛使用，但是由于其体积大，所以只适合在室外使用。
发明内容
本实用新型针对以上不足，提供一种新型风速传感器，该风速传感器利用一喇叭状聚风器，边缘为橡胶材料，其余部分为硬质材料，边缘固定，在受到风力的作用下聚风器橡胶边缘被拉伸，聚风器中心发生移动，推动电容器的一个极板移动，改变了电容器的容量，同时，该电容是振荡电路中的振荡电容，当其容量改变时，振荡电路输出的信号频率就会发生改变，这样就把风速的大小转化成信号频率输出。然后将信号输送给单片机等电路进行处理，显示。达到测量风速的目的。
为解决以上问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种风速传感器，包括C型极板、固定极板、绝缘内衬、振荡电路、引线、防尘罩、惰性块、聚风器、支撑架和外壳。
外壳为圆桶状，一侧开口，开口侧固定防尘罩和支撑架。支撑架前端为喇叭状，后部为圆柱型，圆柱型部位安装有绝缘内衬。
C型极板和固定极板平行安装在绝缘内衬内，两者构成电容器CX，C型极板中心铆接惰性块，惰性块铆接聚风器中心处；当聚风器处于风中，聚风器会受到风力作用推动惰性块向内移动，C型极板变形，两个极板的距离发生变小，电容CX容量发生变化；电容CX为振荡电路的振荡电容，当CX变化时，振荡电路振荡频率发生变化，用振荡电路输出信号的频率大小反映风速的大小。
C型极板的中心凸出，为圆形金属材料构成，周边嵌入绝缘内衬中，可以伸缩于绝缘内衬，C型极板通过引线连接于振荡电路。
固定极板为圆形金属材料，上面开有多个圆孔，利于C型极板移动时，两极板间的空气提出。
聚风器为喇叭状，边缘为橡胶材料，其余部分为硬质材料，在受到风力的作用下聚风器橡胶边缘被拉伸，聚风器中心发生移动。
所述绝缘内衬为具有绝缘性能的塑料，处于支撑架后端的圆柱形壳体内，固定C型极板、固定极板、振荡电路和惰性块。
惰性块为具有一定重量的圆柱体，其作用增大惯性，减小聚风器受声音等弱信号干扰引起的振动。
振荡电路由电阻R1-R8、电容器CX、C1-C4、晶体X1和三极管T1-T2组成；电容CX一端接晶体X1和电阻R1的连接点，再一端接地，晶体X1另一端接电容C1，电容C1的另一端接电阻R2、R3与三极管T1基极的连接点，R2的另一端接电源，R3另一端接地，三极管T1的集电极接电源正极，三极管T1的发射极接电阻R4与C2的连接点，电阻R4的另一端接地，电容C2的另一端接电阻R5、R6与三极管T2基极的连接点，R5的另一端接电源，R6另一端接地，三极管T2的发射极接电阻R8与C4的连接点，电阻R8与C4的另一端都接地；三极管T2的集电极接电阻R7、R1和C3的连接点，电阻R7的另一端接电源，电容C3另一端为信号的输出端。所述铅酸电瓶修复仪由多个充放电单元组成，每个充放电单元包括单片机控制电路、显示屏、恒压/恒流电源、24V稳压电源、4个充放电电路和4个放电电阻。
本实用新型采取以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：新的风速传感器利用一喇叭状的聚风器元件，将风速转换成位移，灵敏度高；聚风器的位移推动电容极板移动来改变电容的容量，然后利用振荡电路将容量变化转化成输出信号频率的改变，达到测量的目的。这样做没有加热元件，测量速率加快，操作成方便。
下面结合附图和实施对本实用新型作进一步说明。
附图说明
附图1为本实用新型实施例中一种风速传感器结构原理图；
附图2为本实用新型实施例中振荡电路图；
图中：
1-C型极板，2-固定极板，3-绝缘内衬，4-振荡电路，5-引线，6-防尘罩，7-惰性块，8-聚风器，9-支撑架，10-外壳。
具体实施方式
实施例，如图1所示，风速传感器由C型极板1、固定极板2、绝缘内衬3、振荡电路4、引线5、防尘罩6、惰性块7、聚风器8、支撑架）和外壳10组成。
C型极板1和固定极板2平行安装在绝缘内衬3内，两者构成电容器CX，C型极板1中心固定惰性块7，惰性块7连接聚风器8中心处；当聚风器8处于风中，聚风器8会受到风力作用推动惰性块7向内移动，C型极板1变形，两个极板的距离发生变小，电容CX容量发生变化；电容CX为振荡电路4的振荡电容，当CX变化时，振荡电路4振荡频率发生变化，用振荡电路4输出信号的频率大小反映风速的大小。
C型极板1的中心凸出，为圆形金属材料构成，周边嵌入绝缘内衬3中，可以伸缩于绝缘内衬3，C型极板1通过引线连接于振荡电路4。
固定极板2为圆形金属材料，上面开有多个圆孔，利于C型极板1移动时，两极板间的空气提出。
聚风器8为喇叭状，边缘为橡胶材料，其余部分为硬质材料，在受到风力的作用下聚风器8橡胶边缘被拉伸，聚风器8中心发生移动。
绝缘内衬3为具有绝缘性能的塑料，处于支撑架9后端的圆柱形壳体内，固定C型极板1、固定极板2、振荡电路4和惰性块7。
惰性块7为具有一定重量的圆柱体，其作用是增大惯性，减小聚风器8受声音等弱信号干扰。
振荡电路4由电阻R1-R8、电容器CX、C1-C4、晶体X1和三极管T1-T2组成；电容CX一端接晶体X1和电阻R1的连接点，再一端接地，晶体X1另一端接电容C1，电容C1的另一端接电阻R2、R3与三极管T1基极的连接点，R2的另一端接电源，R3另一端接地，三极管T1的集电极接电源正极，三极管T1的发射极接电阻R4与C2的连接点，电阻R4的另一端接地，电容C2的另一端接电阻R5、R6与三极管T2基极的连接点，R5的另一端接电源，R6另一端接地，三极管T2的发射极接电阻R8与C4的连接点，电阻R8与C4的另一端都接地；三极管T2的集电极接电阻R7、R1和C3的连接点，电阻R7的另一端接电源，电容C3另一端为信号的输出端。
以上仅仅是本实用新型的一个具体电路，本实用新型不局限于以上电路，本领域的技术人员在以上技术方案的启示下，可以对以上电路进行改进实现其它型号电瓶充电器的改进。
Claims (7)
1.一种风速传感器，包括C型极板（1）、固定极板（2）、绝缘内衬（3）、振荡电路（4）、引线（5）、防尘罩（6）、惰性块（7）、聚风器（8）、支撑架（9）和外壳（10）；其特征在于：所述C型极板（1）和固定极板（2）平行，两者构成电容器CX，C型极板（1）中心铆接惰性块（7），惰性块（7）铆接聚风器（8）中心处；当风速传感器工作时，聚风器（8）会受到风力作用推动惰性块（7）向内移动，C型极板（1）变形，两个极板的距离发生变小，电容CX容量发生变化；电容CX为振荡电路（4）的振荡电容，当CX变化时，振荡电路（4）振荡频率发生变化，振荡电路（4）的输出信号频率大小就反映了风速的大小。
2.如权利要求1所述的一种风速传感器，其特征在于：所述C型极板（1）的中心凸出，为圆形金属材料构成，周边嵌入绝缘内衬（3）中，可以伸缩于绝缘内衬（3），C型极板（1）通过引线连接于振荡电路（4）。
3.如权利要求1所述的一种风速传感器，其特征在于：固定极板（2）为圆形金属材料，上面开有多个圆孔，利于C型极板（1）移动时，排出两极板间的空气。
4.如权利要求1所述的一种风速传感器，其特征在于：聚风器（8）为喇叭状，喇叭口边缘为橡胶材料，其余部分为硬质材料，在受到风力的作用下聚风器（8）橡胶边缘被拉伸，聚风器（8）中心发生移动。
5.如权利要求1所述的一种风速传感器，其特征在于：所述绝缘内衬（3）为具有绝缘性能的塑料，处于支撑架（9）后端的圆柱形壳体内，固定C型极板（1）、固定极板（2）、振荡电路（4）和惰性块（7）。
6.如权利要求1所述的一种风速传感器，其特征在于：惰性块（7）为具有一定重量的圆柱体，其作用是吸收能量，减小聚风器（8）受空气中声音信号干扰。
7.如权利要求1所述的一种风速传感器，其特征在于：振荡电路（4）由电阻R1-R8、电容器CX、C1-C4、晶体X1和三极管T1-T2组成；电容CX一端接晶体X1和电阻R1的连接点，再一端接地，晶体X1另一端接电容C1，电容C1的另一端接电阻R2、R3与三极管T1基极的连接点，R2的另一端接电源，R3另一端接地，三极管T1的集电极接电源正极，三极管T1的发射极接电阻R4与C2的连接点，电阻R4的另一端接地，电容C2的另一端接电阻R5、R6与三极管T2基极的连接点，R5的另一端接电源，R6另一端接地，三极管T2的发射极接电阻R8与C4的连接点，电阻R8与C4的另一端都接地；三极管T2的集电极接电阻R7、R1和C3的连接点，电阻R7的另一端接电源，电容C3另一端为信号的输出端。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105717328A (zh) * | 2015-06-16 | 2016-06-29 | 阜阳师范学院 | 一种物理量传感器 |
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