[发明专利]传感器及利用该传感器测量风速风向的方法

说明书

本发明公开一种传感器及利用该传感器测量风速风向的方法。该传感器包括：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。本发明的传感器及利用该传感器测量风速风向的方法具有结构简单，体积小以及测量准确的优点。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种传感器及利用该传感器测量 风速风向的方法。

背景技术

风速传感器是可连续监测风速大小，并能够对所处位置的风速进行实时 显示的重要器件。该传感器广泛应用在矿山、电力、烟草、医药等需要实时 监测风速的领域。风速传感器的类型与性能直接影响系统风量的检测和控制 质量。风速传感器品种繁多，最常用的是皮托管式风速传感器、超声波涡旋 式风速传感器、螺旋桨风速传感器和热线、热膜式风速传感器等。

现有技术中的风杯和风向标结构采用风向标感应环境的风向，体积较大， 一般在数十厘米以上，设有机械转动结构，携带不方便，风向标容易损坏， 而且精度越用越差。最近的新出现的热敏式风速风向传感器和超声波风速风 向传感器以及光电风向风速传感器等，虽然体积变小，但是结构复杂，造价 成本高，稳定性不强，容易受到环境干扰。

有鉴于此，有必要提供一种新的传感器，并提供利用该传感器测量风速 风向的方法以解决现有技术中存在的上述技术问题。

发明内容

本发明正是基于以上一个或多个问题，提供一种传感器及利用该传感器 测量风速风向的方法，用以解决现有技术中的传感器存在结构复杂、体积大、 产品成本高昂等技术问题。

本发明提供的传感器，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

本发明还提供一种利用传感器测量风速风向的方法，所述传感器至少包 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，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；