本實(shí)用新型屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)速傳感器。

背景技術(shù)：

風(fēng)速、風(fēng)向是反應(yīng)氣象情況非常重要的參數(shù)，對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、空氣調(diào)節(jié)和工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)有重要影響，因此，快速、準(zhǔn)確地測(cè)量出風(fēng)速和風(fēng)向具有重要的實(shí)際意義，傳統(tǒng)的風(fēng)杯和風(fēng)向標(biāo)目前仍是廣泛使用的檢測(cè)器件，但這些機(jī)械裝置因具有移動(dòng)部件而易磨損，同時(shí)具有體積大、價(jià)格昂貴、需要經(jīng)常維護(hù)等缺點(diǎn)，而目前廣泛研究的熱式微機(jī)械風(fēng)速傳感器雖然測(cè)量簡(jiǎn)單、制作工藝易于控制，但其功耗大，而且襯底傳熱會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、不易磨損且功耗低的風(fēng)速傳感器。

本實(shí)用新型技術(shù)方案一種風(fēng)速傳感器，包括底座、“7”形支架、感風(fēng)裝置及測(cè)風(fēng)電容組，所述底座的中心位置處設(shè)有固定基座，所述支架設(shè)置在固定基座的一側(cè)，所述感風(fēng)裝置包括風(fēng)敏桿，所述風(fēng)敏桿的上端懸掛在支架上，風(fēng)敏桿的底部設(shè)有硬質(zhì)球，所述硬質(zhì)球的底部通過(guò)彈性繩與一球形彈性伸縮固定端連接，所述彈性伸縮固定端設(shè)置在固定基座內(nèi)，所述固定基座中心設(shè)有一圓孔，所述圓孔下部設(shè)有容納槽，所述彈性伸縮固定端設(shè)置在容納槽內(nèi)，所述固定基座上端面設(shè)有四塊安裝板，所述安裝板均布在硬質(zhì)球外部構(gòu)成正方形結(jié)構(gòu)，所述測(cè)風(fēng)電容組設(shè)置在固定基座上，測(cè)風(fēng)電容組包括四個(gè)測(cè)風(fēng)電容，四個(gè)測(cè)風(fēng)電容分別設(shè)置在硬質(zhì)球與安裝板之間，測(cè)風(fēng)電容包括固定電極和可動(dòng)電極，所述可動(dòng)電極設(shè)置在固定電極與硬質(zhì)球之間，固定電極的根部固定在固定基座上，可動(dòng)電極在無(wú)風(fēng)狀態(tài)下與硬質(zhì)球相切，可動(dòng)電極的根部與固定基座接觸但不相連，可動(dòng)電極的兩側(cè)通過(guò)彈性件與安裝板連接，所述測(cè)風(fēng)電容連接有電容測(cè)量模塊，所述電容測(cè)量模塊連接有信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器還連接有顯示模塊，所述電容測(cè)量模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊均設(shè)置在底座內(nèi)，所述顯示模塊設(shè)置在底座側(cè)壁上。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述的一種風(fēng)速傳感器，所述彈性件為彈簧，所述彈簧外表面設(shè)有絕緣涂層。

優(yōu)選地，本實(shí)用新型所述的一種風(fēng)速傳感器，所述風(fēng)敏桿中部設(shè)有球形扇葉部，所述扇葉部由八片半圓形扇葉繞風(fēng)敏桿軸線(xiàn)均布而成，所述扇葉與水平面垂直。

本實(shí)用新型技術(shù)方案所述的可動(dòng)電極在無(wú)風(fēng)狀態(tài)下與硬質(zhì)球相切，此時(shí)風(fēng)敏桿處于自然下垂的豎直狀態(tài)，彈性繩拉緊不松弛，硬質(zhì)球與彈性伸縮固定端的球心均位于風(fēng)敏桿的軸線(xiàn)上，當(dāng)有水平風(fēng)吹過(guò)時(shí)，風(fēng)敏桿帶動(dòng)硬質(zhì)球產(chǎn)生位移，硬質(zhì)球擠壓可動(dòng)電極，可動(dòng)電極朝向固定電極移動(dòng)，即可動(dòng)電極與固定電極間的距離變小，測(cè)風(fēng)電容的電容值增大，根據(jù)電容值的變化即可獲得風(fēng)速，根據(jù)電容值發(fā)生變化的測(cè)風(fēng)電容所處方位即可獲得風(fēng)向，在風(fēng)敏桿中部設(shè)置扇葉部，使得感風(fēng)裝置對(duì)微風(fēng)的感應(yīng)更為敏感。

本實(shí)用新型技術(shù)有益效果：

本實(shí)用新型技術(shù)方案采用電容作為感應(yīng)裝置，當(dāng)感風(fēng)裝置受風(fēng)力作用擠壓可動(dòng)電極，通過(guò)測(cè)量測(cè)風(fēng)電容的電容變化來(lái)確定風(fēng)力，根據(jù)具體發(fā)生電容值變化的測(cè)風(fēng)電容即可確定風(fēng)向，簡(jiǎn)單可行，而電容不存在直流功耗，在測(cè)量時(shí)只需使用交流小信號(hào)，有效降低功耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2為圖1的A-A剖視圖。

具體實(shí)施方式

為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本實(shí)用新型技術(shù)方案，現(xiàn)結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型技術(shù)方案一種風(fēng)速傳感器，包括底座1、“7”形支架2、感風(fēng)裝置及測(cè)風(fēng)電容組，所述底座1的中心位置處設(shè)有固定基座3，所述支架2設(shè)置在固定基3座的一側(cè)，所述感風(fēng)裝置包括風(fēng)敏桿4，所述風(fēng)敏桿4的上端懸掛在支架2上，風(fēng)敏桿4的底部設(shè)有硬質(zhì)球5，所述硬質(zhì)球5的底部通過(guò)彈性繩6與一球形彈性伸縮固定端7連接，所述彈性伸縮固定端7設(shè)置在固定基座3內(nèi)，所述固定基座3中心設(shè)有一圓孔，所述圓孔下部設(shè)有容納槽8，所述彈性伸縮固定端7設(shè)置在容納槽8內(nèi)，彈性伸縮固定端7的有效直徑始終大于圓孔的直徑，所述固定基座3上端面設(shè)有四塊安裝板9，所述安裝板9均布在硬質(zhì)球5外部構(gòu)成正方形結(jié)構(gòu)，所述測(cè)風(fēng)電容組設(shè)置在固定基座3上，測(cè)風(fēng)電容組包括四個(gè)測(cè)風(fēng)電容，四個(gè)測(cè)風(fēng)電容分別設(shè)置在硬質(zhì)球5與安裝板9之間，測(cè)風(fēng)電容包括固定電極10和可動(dòng)電極11，所述可動(dòng)電極11設(shè)置在固定電極10與硬質(zhì)球5之間，固定電極10的根部固定在固定基座3上，可動(dòng)電極11在無(wú)風(fēng)狀態(tài)下與硬質(zhì)球5相切，可動(dòng)電極11的根部與固定基座3接觸但不相連，可動(dòng)電極11的兩側(cè)通過(guò)彈性件12與安裝板9連接，所述測(cè)風(fēng)電容連接有電容測(cè)量模塊，所述電容測(cè)量模塊連接有信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器還連接有顯示模塊13，所述電容測(cè)量模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊均設(shè)置在底座1內(nèi)，所述顯示模塊13設(shè)置在底座1側(cè)壁上。

所述彈性件12為彈簧，所述彈簧12外表面設(shè)有絕緣涂層。

所述風(fēng)敏桿4中部設(shè)有球形扇葉部14，所述扇葉部14由八片半圓形扇葉繞風(fēng)敏桿4軸線(xiàn)均布而成，所述扇葉與水平面垂直。

如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中記四個(gè)測(cè)風(fēng)電容分別為左測(cè)風(fēng)電容、上測(cè)風(fēng)電容、右測(cè)風(fēng)電容和下測(cè)風(fēng)電容，當(dāng)有風(fēng)從左側(cè)向右側(cè)吹過(guò)時(shí)，風(fēng)敏桿4帶動(dòng)硬質(zhì)球5向右偏移，擠壓右測(cè)風(fēng)電容的可動(dòng)電極12，該可動(dòng)電極12向右移動(dòng)，使得右測(cè)風(fēng)電容的兩電極間距離減小，測(cè)量到的電容值增大，通過(guò)合適的算法轉(zhuǎn)換即可獲得風(fēng)速值；當(dāng)有風(fēng)從左上角向右下角吹過(guò)時(shí)，硬質(zhì)球5擠壓右測(cè)風(fēng)電容和下測(cè)風(fēng)電容的可動(dòng)電極12，測(cè)量到的右測(cè)風(fēng)電容和下測(cè)風(fēng)電極的電容值均增大，根據(jù)兩電容電容值增大的比例可計(jì)算出具體風(fēng)向，根據(jù)兩電容測(cè)量的兩個(gè)分風(fēng)速值進(jìn)行合成即可獲得風(fēng)速值。

本實(shí)用新型所述的風(fēng)速傳感器的底座1內(nèi)還設(shè)有工作電源，所述工作電源為可充電電池，本實(shí)用新型在具體使用前通過(guò)風(fēng)洞設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，建立風(fēng)速風(fēng)向與四個(gè)測(cè)風(fēng)電容10之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，測(cè)量時(shí)，電容測(cè)量模塊將測(cè)得的電容值發(fā)送給信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊，信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系將電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成風(fēng)速風(fēng)向信息，并在顯示器14上顯示。

本實(shí)用新型技術(shù)方案在上面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將實(shí)用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。