[发明专利]传感器及利用该传感器测量风速风向的方法

权利要求书

1.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括：传感器本体，设于所述传感器本体上的第一风洞、与所述第一风洞呈正交设置的第二风洞，设于所述第一风洞内测量第一风向和与所述第一风向相反的第三风向的第一风敏器件，以及设于所述第二风洞内测量第二风向和与所述第二风向相反的第四风向的第二风敏器件，其中所述第一风洞的洞口直径自所述第一风敏器件所在位置向所述第一风洞的两端逐渐增大，所述第二风洞的洞口直径自所述第二风敏器件所在位置向所述第二风洞的两端逐渐增大。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述第一风敏器件为压电薄膜传感器，所述第二风敏器件为压电薄膜传感器。

3.如权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述第一风敏器件与所述第二风敏器件分别镶嵌安装在对应的所述第一风洞和所述第二风洞。

4.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器还包括：处理电路板，所述处理电路板置于所述传感器本体内，位于所述第一风洞一侧或者所述第二风洞一侧。

5.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述传感器进一步包括：信号输出接口，输出所述传感器测量风向、风速的数据。

6.如权利要求5所述的传感器，其特征在于，所述信号输出接口输出的信号包括以下至少一种：ttl电平信号、spi信号和PWM信号。

7.一种利用传感器测量风速风向的方法，其特征在于，所述传感器为权利要求1至6任一项所述的传感器，所述方法包括以下步骤：

S10获取所述第一风敏器件测得的电动势方向和数值；

S20获取所述第二风敏器件测得的电动势方向和数值；

S30判断风向是否仅为所述第一风向、第二风向、第三风向或者第四风向之一；

S40若是，则直接取所述第一风敏器件的数值或所述第二风敏器件的数值，计算第一风速；

S50若否，则比较所述第一风敏器件测得的数值与所述第二风敏器件测得的数值，计算当前风向和第二风速；

S60对所述第一风速或所述第二风速校正后输出。

8.如权利要求7所述的利用传感器测量风速风向的方法，其特征在于，所述方法在步骤S20与S30之间还包括：S70对所述第一风敏器件测得的数值和所述第二风敏器件测得的数值进行放大。

9.如权利要求8所述的利用传感器测量风速风向的方法，其特征在于，步骤S50具体包括：

S51滤除噪声，在预定时间内重复读取数值；

S52依据读取数值的次数及各次的矢量值，获取矢量平均值，然后从所述矢量平均值中从分离出可投影到所述第一风向、第二风向、第三风向、第四风向构成的正交坐标轴上的第一矢量值和第二矢量值；

S53依据所述第一矢量值的方向和所述第二矢量值的方向判断出当前风向；

S54依据所述第一矢量值的大小和所述第二矢量值的大小，通过比例运算，获得所述第一矢量值与所述第二矢量值的比值，然后依据所述比值进行度数转换得出当前风向的风向角度值；

S55依据所述比值，获取作为所述第二风速的风速数据值。

10.如权利要求9所述的利用传感器测量风速风向的方法，其特征在于，步骤S60包括：

S61对所述风速数据值进行校正；

S62将校正后的所述风速数据值进行编码；

S63输出所述风速数据值。