[实用新型]一种风速采集电路和一种风速测量传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，特别是涉及风速测量技术领域，具体为一种风速采集电 路和一种风速测量传感器。

背景技术

实验室通风是实验室设计中不可缺少的一个组成部分。为了使实验室工作人员不吸入或 咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化学物质和有机体、实验室中应有良好的通风。为 阻止一些蒸气、气体和微粒(烟雾、煤烟、灰尘和气悬体)的吸收，污染物质须用通风柜、 通风罩或局部通风的方法除去。通风柜是实验室中最常用的一种局部排风设备，种类繁多， 由于其结构不同，使用的条件不同，其排风效果也不相同。通风柜的性能好环，主要取决于 通过通风柜空气移动的速度。使用通风柜的最大目的是排出实验中产生的有害气体，保护实 验人员的健康，也就是说要有高度的安全性和优越的操作性。由于通风柜在生化实验室中占 有非常重要的位置，从改善实验室环境、改善劳动卫生条件，提高工作效率等方面考虑，通 风柜的使用台数飞跃地增加。随之而来的是通风管道，配管、配线、排风等都成为实验室建 设的重要课题。实验室气流装置中变风量通风柜为保持安全的面风速进行变风量控制。

在现有的风速测量方面主要有以下几种方式：叶轮式、杯式、超声波式和热式。其中热 式风速测量探头主要有两种：一种方式是用温度系数较高的金属丝如：铂、铑、钨等熔点高、 延展性好的金属制成探头，将加热金属丝和3个温度系数不高电阻组成电桥，通过电流加热 金属丝使其阻值改变，进而改变电桥输出电压。另一种方式是通过电流加热一个元器件，通 过导热介质传递给另一个元器件，通过温度改变这个元器件电阻或电压参数，利用流动的空 气带走热量来进行温度测量。

第一种方式的探头金属丝一般会做的很细，探头需要长时间裸露在外面，尽管会对探头 进行保护处理，但是通过长时间的使用发现，这种探头还是比较容易损坏。并且在探头的保 护制作工艺上，制作的工艺比较复杂，但是探头依旧很脆弱。这样一来探头的整体成本会很 高。

第二种方式在探头的制作工艺上就比较复杂，现有的技术一般有两种方法：一种是选用 特殊材料作为探头的衬底，这种方法做出的探头可靠性高一些，但是探头对于安装位置以及 安装方向有特殊要求，需要使被测风从衬底上探头表面流过，只有这样才能进行准确的测量， 另外探头的整体制作工艺较复杂，使用和制作都不方便，探头制作成本高。而第二种方法是 将温度敏感元件和外部加热元件通过某种介质固定和粘合在一起，这种介质需要有以下特点： 绝缘性，导热性，粘合性，耐高温，防腐蚀等，其中绝缘性和导热性本身就存在矛盾，如果 介质的导热性好就需要有金属存在，这样绝缘性就不高，另外多数介质在长时间被加热状态 下都会发生变色变质，不仅不够美观，而且性能也会降低，所以说这种介质在市面上很难寻 找。这种探头的制作工艺相对第一种简单，但仍然复杂，并且探头的可靠性相对第一种而言 不够可靠。

因此需要一种测量灵敏度高，制作工艺简单，成本较低，可靠不易损坏的新式测量探头。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种风速采集电路和一种风 速测量传感器，用于解决现有技术中风速测量探头易坏、制作工艺复杂、安装困难以及制造 成本高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种风速采集电路，所述风速采集电 路包括：电桥；与所述电桥相连和供电电源相连用于为所述电桥供电的电压跟随器；所述 电桥包括：作为第一风速测量探头的第一热敏电阻器；一端与所述第一热敏电阻器的一端相 连并与所述第一热敏电阻器构成电桥的高阻抗桥臂的第一电阻；作为第二风速测量探头的第 二热敏电阻器；一端与所述第二热敏电阻器的一端相连并与所述第二热敏电阻器构成电桥的 低阻抗桥臂的第二电阻；所述第一热敏电阻器的另一端和所述第二热敏电阻器的另一端接 地；所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端连接至同一个导线上使得该导线形成风 速信号输出端。

优选地，所述第一热敏电阻器的电阻值至少为所述第二热敏电阻器的电阻值的20倍；所 述第一电阻的电阻值至少为所述第二电阻的电阻值的40倍。

优选地，所述第一热敏电阻器与所述第二热敏电阻器在空间位置之间的间距至少为所述 第一热敏电阻器的宽度的3倍或为所述第二热敏电阻器的宽度的3倍。

优选地，所述电压跟随器包括与所述供电电源相连的晶体管和与所述晶体管相连的运放 器。