專利名稱：風向傳感器輸出信號故障的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測方法，尤其是一種風向傳感器輸出信號故障的檢測方法，屬于風向傳感器檢測的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自動氣象站風向傳感器的風向輸出信號常常以7位、8位的格雷碼進行編碼，每一個格雷碼值都對應(yīng)一個風向值。格雷碼是一種可靠編碼，相鄰的兩個碼值只有一個二進制位不同，特別適合于像風向傳感器的轉(zhuǎn)角位移輸出信號，避免讀取出錯的可能性。在實際運行中，由于遭受雷擊等惡劣天氣、環(huán)境影響，風向傳感器的信號輸出電路經(jīng)常發(fā)生某些位損壞的現(xiàn)象，輸出不正確的信號，從而得不到正確的風向值。目前的自動氣象站還沒有自動識別風向傳感器輸出信號位損壞的能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種風向傳感器輸出信號故障的檢測方法，其工藝操作方便，適應(yīng)性好，提高風向測量結(jié)果的可靠性。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種風向傳感器輸出信號故障的檢測方法，所述故障檢測方法是檢測方風向傳感器輸出風向信號的變化是否符合格雷碼編碼規(guī)則，包括如下步驟a、連續(xù)采集風向傳感器輸出的格雷碼風向信號，以便完整地采集到風向信號變化過程的所有格雷碼值；b、比較相鄰兩次采集的風向信號碼值，當所述相鄰兩次風向信號碼值的變化情況與格雷碼編碼規(guī)則變化規(guī)律不符合時，且上述情況多次出現(xiàn)在相同輸出位時，則確定風向傳感器相應(yīng)的輸出位發(fā)生故障。所述采集風向傳感器輸出格雷碼風向信號的頻率為10000次/秒或以上。本發(fā)明的優(yōu)點連續(xù)采集風向傳感器輸出的格雷碼風向信號，當兩次相鄰碼值的變化不符合格雷碼編碼規(guī)則時，可以判斷某些輸出位異常，通過對多次的比較結(jié)果進行分析，可以確定發(fā)生故障的輸出位。通過相應(yīng)的檢測結(jié)果能夠及時識別故障，提高風向測量結(jié)果的可靠性，提高自動氣象站運行的可靠性及穩(wěn)定性，工藝操作方便，適應(yīng)性好。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進一步說明。風向傳感器的風向輸出信號以格雷碼方式進行編碼。當風向從第一個角度變化到第二個角度時，風向傳感器將順序連續(xù)輸出第一個角度到第二個角度之間的所有格雷碼值，相鄰的兩個格雷碼碼值內(nèi)的二進制位只能有一位發(fā)生變化。風向傳感器以光電二極管作為輸出信號位，當遭遇雷擊等惡劣天氣、環(huán)境時，可能會導(dǎo)致風向傳感器輸出信號位的故障，導(dǎo)致風向傳感器輸出信號的不準確，影響自動氣象站的監(jiān)測效果。因此，需要對表示風向變化的風向輸出信號進行連續(xù)化判斷，才能確定風向傳感器的格雷碼生成的硬件是否故障；在相當一段時間內(nèi)，如果風向輸出信號的變化是符合格雷碼編碼規(guī)則的，則風向傳感器正常，反之則不正常。為了避免上述情況，及早識別風向傳感器輸出信號的損壞情況，提高自動氣象站的運行可靠性，本發(fā)明對風向傳感器輸出信號故障的檢測方法包括如下步驟a、連續(xù)采集風向傳感器輸出的格雷碼風向信號，以便完整地采集到風向信號變化過程的所有格雷碼值；采用并行數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问讲杉L向傳感器輸出的格雷碼風向信號，即一次能夠采集所有位的格雷碼風向信號；大氣中的風向一般會在一定時間內(nèi)發(fā)生變化，當風向角度變化達到傳感器的分辨力時，風向傳感器輸出的風向信號的編碼會相應(yīng)發(fā)生變化；對風向傳感器輸出格雷碼風向信號的采樣頻率為10000次/秒。所述采集風向傳感器輸出格雷碼風向信號的頻率與傳感器能響應(yīng)的最大風向變化速度有關(guān)，根據(jù)風向的變化特性和傳感器響應(yīng)特性，采用10000次/秒的采集頻率，可以完全采集到風向傳感器在風向變化過程中產(chǎn)生的所有信號碼值。通過對相鄰兩次采集的風向信號后進行比對，來判斷風向傳感器輸出信號位是否有故障；對風向傳感器的采樣頻率也可以位10000次/秒以上，當增加采樣頻率時，會增加計算機等處理設(shè)備的處理能力要求，但采集頻率較低時，則不能完整地采集到風向信號變化過程的所有格雷碼值。b、比較相鄰兩次采集的風向信號碼值，當所述相鄰兩次風向信號碼值的變化情況與格雷碼編碼規(guī)則變化規(guī)律不符合時，即相鄰兩次風向信號碼值的變化情況與格雷碼編碼規(guī)則中相鄰兩次信號碼值間只能變化一個輸出位的編碼規(guī)律不符合，且上述情況多次出現(xiàn)在相同輸出位時，則確定風向傳感器相應(yīng)的輸出位發(fā)生故障。當風向改變到一定角度時，風向傳感器輸出相應(yīng)的格雷碼；且風向傳感器相鄰兩次輸出的格雷碼風向信號的碼值變化位數(shù)只能有一位，即為風向傳感器輸出格雷碼風向信號的變化規(guī)律。當風向傳感器的輸出信號位發(fā)生故障時，則風向傳感器輸出相鄰兩次格雷碼風向信號的變化情況與上述規(guī)律不符合，且通過多次比較均在相同輸出位時，能夠得到相應(yīng)輸出位輸出故障。當采集到風向傳感器輸出的格雷碼風向信號后，對相鄰兩次采集的風向信號內(nèi)編碼進行比較。當對風向傳感器輸出的格雷碼風向信號以10000次/秒進行采樣時，能夠完整地采集到風向變化過程中的所有格雷碼風向信號；當風向在大氣中沒有變化時，采集的格雷碼風向信號的碼值不會發(fā)生變化；當風向在大氣中產(chǎn)生變化后，且風向角度每變化傳感器的一個分辨力時，風向傳感器輸出的格雷碼風向信號碼值就會有一個二進制位變化，從而能夠表示出相應(yīng)的方位及角度。若相鄰兩次的碼值變化超過一個二進制位，且這種現(xiàn)象反復(fù)多次出現(xiàn)時，則能肯定風向傳感器輸出信號的信號位出現(xiàn)故障，需要進行相應(yīng)的維修，以提高自動氣象站風向傳感器的運行可靠性。例如，當7位格雷碼為0000000時，表示方位為0，角度為0 ；當7位格雷碼為 0000001時，表示方位1，角度3 ；當7位格雷碼為0000011時，表示方位2，角度6。當風向傳感器檢測方向角度從0度變化到6度時，風向傳感器應(yīng)該依次輸出0000000、0000001、
0000011三個格雷碼值，每次只變化一個二進制位。為了要確定風向傳感器輸出信號是否有故障，就需要連續(xù)采集風向傳感器輸出的格雷碼風向信號，通過對相鄰兩次風向信號碼值的變化規(guī)律進行分析比對后才能確定風向傳感器輸出信號是否存在故障。當進行分析比對后發(fā)現(xiàn)相鄰兩次采集的風向信號碼值沒有按照格雷碼編碼規(guī)則變化，即不是按照每次變化一個二進制位，可判斷某些輸出位異常；通過對多次的比較結(jié)果進行分析，可以確定發(fā)生故障的輸出位。
權(quán)利要求
1.一種風向傳感器輸出信號故障的檢測方法，其特征是，所述故障檢測方法是檢測方風向傳感器輸出風向信號的變化是否符合格雷碼編碼規(guī)則，包括如下步驟(a)、連續(xù)采集風向傳感器輸出的格雷碼風向信號，以便完整地采集到風向信號變化過程的所有格雷碼值；(b)、比較相鄰兩次采集的風向信號碼值，當所述相鄰兩次風向信號碼值的變化情況與格雷碼編碼規(guī)則變化規(guī)律不符合時，且上述情況多次出現(xiàn)在相同輸出位時，則確定風向傳感器相應(yīng)的輸出位發(fā)生故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述風向傳感器輸出信號故障的檢測方法，其特征是所述采集風向傳感器輸出格雷碼風向信號的頻率為10000次/秒或以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風向傳感器輸出信號故障的檢測方法，屬于風向傳感器檢測的技術(shù)領(lǐng)域。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種風向傳感器輸出信號故障的檢測方法，所述故障檢測方法是檢測方風向傳感器輸出風向信號的變化是否符合格雷碼編碼規(guī)則，包括如下步驟a、連續(xù)采集風向傳感器輸出的格雷碼風向信號，以便完整地采集到風向信號變化過程的所有格雷碼值；b、比較相鄰兩次采集的風向信號碼值，當相鄰兩次風向信號碼值的變化情況與格雷碼編碼規(guī)則變化規(guī)律不符合時，且上述情況多次出現(xiàn)在相同輸出位時，則確定風向傳感器相應(yīng)的輸出位發(fā)生故障。本發(fā)明提高風向傳感器輸出信號位的可靠性，提高自動氣象站運行的可靠性及穩(wěn)定性，工藝操作方便，適應(yīng)性好。
文檔編號G01P21/00GK102353814SQ20111018147
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者何曉慶, 周望, 朱平, 花衛(wèi)東, 裴翀, 金紅偉, 陳陽 申請人:江蘇省無線電科學研究所有限公司