CN208902326U - 一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，属于风力测量设备领域，一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，包括风感装置本体，所述风感装置本体的一端固定连接有安装底座，所述风感装置本体上端电性连接有太阳能板，所述风感装置本体远离安装底座的下端电性连接有十字交叉测风机构，所述十字交叉测风机构包括链两个相互交错的斜管测震机构，所述斜管测震机构包括斜测震管和两个摆绳，两个所述摆绳分别与斜测震管的左右两上端固定连接，可以利用十字交叉测风机构进行震动检测，从而确定风力的情况，并且使用太阳能对装置进行充电，相较于使用功率电池和G‑sensor，大大降低了成本。

Description

一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置

技术领域

本实用新型涉及风力测量设备领域，更具体地说，涉及一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置。

背景技术

智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。通过智能家居平台可以实现自动关闭遮阳篷，风感装置通常安装在遮阳篷的边沿部分，利用检测起风后的震动来给到控制器动作信号，进行收缩遮阳。

目前常规使用的风感装置采用G-sensor作为感应器，检测3个轴向的加速度来进行震动判断，但是成本也非常高，对居家生活造成一定的经济负担，并且需要使用功率电池进行供电。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，它可以利用十字交叉测风机构进行震动检测，从而确定风力的情况，并且使用太阳能对装置进行充电，相较于使用功率电池和G-sensor，大大降低了成本。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，包括风感装置本体，所述风感装置本体的一端固定连接有安装底座，所述风感装置本体上端电性连接有太阳能板，所述风感装置本体远离安装底座的下端电性连接有十字交叉测风机构，所述十字交叉测风机构包括链两个相互交错的斜管测震机构，所述斜管测震机构包括斜测震管和两个摆绳，两个所述摆绳分别与斜测震管的左右两上端固定连接，所述摆绳远离斜测震管的一端与风感装置本体远离安装底座的下端固定连接，所述斜测震管的左右两内壁均电性连接有上触发开关，所述斜测震管内顶端和内底端分别电性连接有上触发开关和下触发开关，所述斜测震管内侧放置有撞针传感器，所述撞针传感器位于斜测震管内底端，且撞针传感器其中一个撞针与下触发开关相接触，可以利用十字交叉测风机构进行震动检测，从而确定风力的情况，并且使用太阳能对装置进行充电，相较于使用功率电池和G-sensor，大大降低了成本。

进一步的，两个所述斜测震管均倾斜放置，且斜测震管与水平线的夹角为45°，使在自然状态下，斜测震管内的撞针传感器始终处于触发下触发开关的状态。

进一步的，所述风感装置本体的外壳采用抗紫外辐射材料，本风感装置一般安装在电动遮阳篷的边沿部分，是在室外使用的，风感装置本体采用抗紫外辐射材料可以有效抵抗阳光中紫外线的辐射，减缓风感装置本体的老化速度，从而延长本风感装置的使用寿命。

进一步的，所述风感装置本体外端涂设有烤漆，烤漆相较于普通的喷漆，它可以维持很长一段时间内不会掉漆，使得烤漆对风感装置本体的保护作用时间延续更长，降低了后期因掉漆的维修成本。

进一步的，所述斜测震管的内顶端和内底端均固定连接有减震块，当外界环境有风时，撞针传感器在斜测震管内会因震动的惯性而上下移动，从而触发上触发开关和下触发开关，减震块可以保护斜测震管，使得触发点不易被撞坏，所述减震块和上触发开关之间安装有上压力传感器，所述减震块和下触发开关之间设有下压力传感器，所述上压力传感器和下压力传感器均与单片机信号连接，撞针传感器每触发一次上触发开关和下触发开关，上压力传感器和下压力传感器均会反馈一次信号给单片机，从而达到计触发频次和频率的效果。

进一步的，两个所述斜管测震机构上的斜测震管之间固定连接有两个对称的定位测震杆，定位测震杆可以使两个斜测震管固定在一起，降低两个斜测震管之间的相互碰撞对数据的影响，从而增加数据的准确性。

进一步的，所述太阳能板与单片机电性连接，单片机内编入有逻辑语言，且单片机内设置有阈值b,阈值b表示单位采样周期内撞针传感器触发上触发开关的频率，可以根据单位采样周期内撞针传感器触发上触发开关的频率来判断风力的大小，所述撞针传感器与单片机通过信号连接，所述单片机信号连接有RF发射模块。

进一步的，所述撞针传感器内设置有阈值a，所述阈值a表示撞针传感器单位采样周期内触发上触发开关的频次，可以根据单位采样周期内撞针传感器触发上触发开关的频次来判断是否有风。

进一步的，所述斜测震管内壁涂设有0.5mm厚的石墨烯涂层，石墨烯涂层可以作为固体润滑剂，可以降低撞针传感器在斜测震管内移动时，与斜测震管内壁之间的摩擦力，便于撞针传感器在受到震动时在斜测震管内的移动。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案可以利用十字交叉测风机构进行震动检测，从而确定风力的情况，并且使用太阳能对装置进行充电，相较于使用功率电池和G-sensor，大大降低了成本。

(2)两个斜测震管均倾斜放置，且斜测震管与水平线的夹角为45°，使在自然状态下，斜测震管内的撞针传感器始终处于触发下触发开关的状态。

(3)风感装置本体的外壳采用抗紫外辐射材料，本风感装置一般安装在电动遮阳篷的边沿部分，是在室外使用的，风感装置本体采用抗紫外辐射材料可以有效抵抗阳光中紫外线的辐射，减缓风感装置本体的老化速度，从而延长本风感装置的使用寿命。

(4)风感装置本体外端涂设有烤漆，烤漆相较于普通的喷漆，它可以维持很长一段时间内不会掉漆，使得烤漆对风感装置本体的保护作用时间延续更长，降低了后期因掉漆的维修成本。

(5)斜测震管的内顶端和内底端均固定连接有减震块，当外界环境有风时，撞针传感器在斜测震管内会因震动的惯性而上下移动，从而触发上触发开关和下触发开关，减震块可以保护斜测震管，使得触发点不易被撞坏，减震块和上触发开关之间安装有上压力传感器，减震块和下触发开关之间设有下压力传感器，上压力传感器和下压力传感器均与单片机信号连接，撞针传感器每触发一次上触发开关和下触发开关，上压力传感器和下压力传感器均会反馈一次信号给单片机，从而达到计触发频次和频率的效果。

(6)两个斜管测震机构上的斜测震管之间固定连接有两个对称的定位测震杆，定位测震杆可以使两个斜测震管固定在一起，降低两个斜测震管之间的相互碰撞对数据的影响，从而增加数据的准确性。

(7)太阳能板与单片机电性连接，单片机内编入有逻辑语言，且单片机内设置有阈值b,阈值b表示单位采样周期内撞针传感器触发上触发开关的频率，可以根据单位采样周期内撞针传感器触发上触发开关的频率来判断风力的大小，撞针传感器与单片机通过信号连接，单片机信号连接有RF发射模块。

(8)撞针传感器内设置有阈值a，阈值a表示撞针传感器单位采样周期内触发上触发开关的频次，可以根据单位采样周期内撞针传感器触发上触发开关的频次来判断是否有风。

(9)斜测震管内壁涂设有0.5mm厚的石墨烯涂层，石墨烯涂层可以作为固体润滑剂，可以降低撞针传感器在斜测震管内移动时，与斜测震管内壁之间的摩擦力，便于撞针传感器在受到震动时在斜测震管内的移动。

附图说明

图1为本实用新型的立体的结构示意图；

图2为本实用新型的正面的结构示意图；

图3为本实用新型的十字交叉测风机构的结构示意图；

图4为本实用新型的斜测震管的结构示意图；

图5为图4中A处的结构示意图；

图6为本实用新型安装在电动遮阳篷边沿处时的结构示意图；

图7为本实用新型的太阳能板的电路原理图；

图8为本实用新型的单片机的电路原理图；

图9为本实用新型的RF发射模块的电路原理图

图10为本实用新型的系统框图。

图中标号说明：

1安装底座、2风感装置本体、3太阳能板、4摆绳、5斜测震管、6上触发开关、7撞针传感器、8下触发开关、9减震块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图；对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，包括风感装置本体2，风感装置本体2的一端固定连接有安装底座1，风感装置本体2上端电性连接有太阳能板3，太阳能板3可以吸收并转化太阳能，太阳能对装置进行充电，相较于使用功率电池和G-sensor，大大降低了成本，风感装置本体2远离安装底座1的下端电性连接有十字交叉测风机构，十字交叉测风机构包括链两个相互交错的斜管测震机构，斜管测震机构包括斜测震管5和两个摆绳4，两个摆绳4分别与斜测震管5的左右两上端固定连接，两个斜测震管5均倾斜放置，且斜测震管5与水平线的夹角为45°，使在自然状态下，斜测震管5内的撞针传感器7始终处于触发下触发开关8的状态，摆绳4远离斜测震管5的一端与风感装置本体2远离安装底座1的下端固定连接，两个斜管测震机构上的斜测震管5之间固定连接有两个对称的定位测震杆，定位测震杆可以使两个斜测震管5固定在一起，降低两个斜测震管5之间的相互碰撞对数据的影响，从而增加数据的准确性。

请参阅图4，斜测震管5的左右两内壁均电性连接有上触发开关6，斜测震管5内顶端和内底端分别电性连接有上触发开关6和下触发开关8，斜测震管5内侧放置有撞针传感器7，撞针传感器7位于斜测震管5内底端，且撞针传感器7其中一个撞针与下触发开关8相接触，可以利用十字交叉测风机构进行震动检测，从而确定风力的情况，并且使用太阳能对装置进行充电，相较于使用功率电池和G-sensor，大大降低了成本。

请参阅图6，风感装置本体2的外壳采用抗紫外辐射材料，本风感装置一般安装在电动遮阳篷的边沿部分，是在室外使用的，风感装置本体2采用抗紫外辐射材料可以有效抵抗阳光中紫外线的辐射，减缓风感装置本体2的老化速度，从而延长本风感装置的使用寿命，风感装置本体2外端涂设有烤漆，烤漆相较于普通的喷漆，它可以维持很长一段时间内不会掉漆，使得烤漆对风感装置本体2的保护作用时间延续更长，降低了后期因掉漆的维修成本。

请参阅图4-5斜测震管5的内顶端和内底端均固定连接有减震块9，当外界环境有风时，撞针传感器7在斜测震管5内会因震动的惯性而上下移动，从而触发上触发开关6和下触发开关8，减震块9可以保护斜测震管5，使得触发点不易被撞坏，减震块9和上触发开关6之间安装有上压力传感器，减震块9和下触发开关8之间设有下压力传感器，本领域技术人员可以选择合适型号的压力传感器，例如PT124G-111，斜测震管5内壁涂设有0.5mm厚的石墨烯涂层，石墨烯涂层可以作为固体润滑剂，可以降低撞针传感器7在斜测震管5内移动时，与斜测震管5内壁之间的摩擦力，便于撞针传感器7在受到震动时在斜测震管5内的移动。

请参阅图7-10，太阳能板3与单片机电性连接，单片机内编入有逻辑语言，且单片机内设置有阈值b,阈值b表示单位采样周期内撞针传感器7触发上触发开关6的频率，可以根据单位采样周期内撞针传感器7触发上触发开关6的频率来判断风力的大小，撞针传感器7与单片机通过信号连接，单片机信号连接有RF发射模块(现有技术)，撞针传感器7内设置有阈值a，阈值a表示撞针传感器7单位采样周期内触发上触发开关6的频次，可以根据单位采样周期内撞针传感器7触发上触发开关6的频次来判断是否有风，上压力传感器和下压力传感器均与单片机信号连接，撞针传感器7每触发一次上触发开关6和下触发开关8，上压力传感器和下压力传感器均会反馈一次信号给单片机，从而达到计触发频次和频率的效果。

一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，其控制方法为：

步骤一、受重力作用下撞针传感器7停在下方并触发下方的下触发开关8，单位采样周期内，当撞针传感器7始终触发下触发开关8时，下压力传感器将压力信号反馈给单片机，单片机分析并处理数据，判定此时为无风状态，单片机通过RF发射模块向电动遮阳篷发出不关闭的指令；

步骤二、在遇到震动时，斜测震管5会和摆绳4会发生摆动，由于震动惯性撞针传感器7在斜测震管5内会向上方移动，触发上触发开关6，每触发上触发开关6一次，上压力传感器反馈一次信号给单片机，当撞针传感器7连续触发下触发开关8不再触发上触发开关6时，下压力传感器将该连续压力信号反馈给单片机，此时单片机开始分析并处理数据，当单位采样周期内触发上触发开关6的频次小于撞针传感器7内阈值a，即接收到上压力传感器反馈的信号次数小于撞针传感器7内阈值a，判定此时为人为抖动状态，单片机通过RF发射模块向电动遮阳篷发出不关闭的指令；

步骤三、在遇到震动时，斜测震管5会和摆绳4会发生摆动，由于震动惯性撞针传感器7在斜测震管5内会向上方移动，触发上触发开关6，每触发上触发开关6一次，上压力传感器反馈一次信号给单片机，当撞针传感器7连续触发下触发开关8不再触发上触发开关6时，下压力传感器将该连续压力信号反馈给单片机，此时单片机开始分析并处理数据，当单位采样周期内触发上触发开关6的频次大于或等于撞针传感器7内阈值a时，即接收到上压力传感器反馈的信号次数大于或等于撞针传感器7内阈值a时，判定此时为有风状态，此时判断触发上触发开关6的频率大小，频率越高风力越大，频率越小风力越小；

A、当单位采样周期内，撞针传感器7触发上触发开关6的频率小于阈值b时,单片机通过RF发射模块向电动遮阳篷发出不关闭的指令；

B、当单位采样周期内，撞针传感器7触发上触发开关6的频率大于或等于阈值b时,单片机通过RF发射模块向电动遮阳篷发出关闭的指令。

以上所述；仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内；根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，包括风感装置本体(2)，其特征在于：所述风感装置本体(2)的一端固定连接有安装底座(1)，所述风感装置本体(2)上端电性连接有太阳能板(3)，所述风感装置本体(2)远离安装底座(1)的下端电性连接有十字交叉测风机构，所述十字交叉测风机构包括链两个相互交错的斜管测震机构，所述斜管测震机构包括斜测震管(5)和两个摆绳(4)，两个所述摆绳(4)分别与斜测震管(5)的左右两上端固定连接，所述摆绳(4)远离斜测震管(5)的一端与风感装置本体(2)远离安装底座(1)的下端固定连接，所述斜测震管(5)的左右两内壁均电性连接有上触发开关(6)，所述斜测震管(5)内顶端和内底端分别电性连接有上触发开关(6)和下触发开关(8)，所述斜测震管(5)内侧放置有撞针传感器(7)，所述撞针传感器(7)位于斜测震管(5)内底端，且撞针传感器(7)其中一个撞针与下触发开关(8)相接触。

2.根据权利要求1所述的一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，其特征在于：两个所述斜测震管(5)均倾斜放置，且斜测震管(5)与水平线的夹角为45°。

3.根据权利要求1所述的一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，其特征在于：所述风感装置本体(2)的外壳采用抗紫外辐射材料。

4.根据权利要求1所述的一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，其特征在于：所述风感装置本体(2)外端涂设有烤漆。

5.根据权利要求1所述的一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，其特征在于：所述斜测震管(5)的内顶端和内底端均固定连接有减震块(9)，所述减震块(9)和上触发开关(6)之间安装有上压力传感器，所述减震块(9)和下触发开关(8)之间设有下压力传感器，所述上压力传感器和下压力传感器均与单片机信号连接。

6.根据权利要求1所述的一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，其特征在于：两个所述斜管测震机构上的斜测震管(5)之间固定连接有两个对称的定位测震杆。

7.根据权利要求1所述的一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，其特征在于：所述太阳能板(3)与单片机电性连接，单片机内编入有逻辑语言，且单片机内设置有阈值b,所述撞针传感器(7)与单片机通过信号连接，所述单片机信号连接有RF发射模块。

8.根据权利要求1所述的一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，其特征在于：所述撞针传感器(7)内设置有阈值a，所述阈值a表示撞针传感器(7)单位采样周期内触发上触发开关(6)的频次。

9.根据权利要求1所述的一种带太阳能充电与撞针传感器的风感装置，其特征在于：所述斜测震管(5)内壁涂设有0.5mm厚的石墨烯涂层。