一种风速风向传感器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103076464103076464B(45)授权公告日2014.12.17(21)申请号201210558280.9CN101655569A,2010.02.24,全文.CN201697932U,2011.01.05,全文.(22)申请日2012.12.20审查员王宁(73)专利权人东南大学地址214000江苏省无锡市菱湖大道99号(72)发明人秦明陈实陈升奇周麟(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.G01P5/08(2006.01)G01P13/02(2006.01)(56)对比文件CN102109533A,2011.06.29,说明书第4-18段和图1.CN101614752A,2009.12.30,全文.权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种风速风向传感器(57)摘要本发明公开了一种风速风向传感器，其包括底板（1）、设置在底板（1）上的电阻层（2）、分别设置在电阻层（2）上且互不连接的第一电极（31）、第二电极（32）、第三电极（33）和第四电极（34）、与底板（1）相对设置且相距一定距离的顶板（5）、连接底板（1）和顶板（4）的支杆（4）、设在顶板（5）的电容电极（6）、设在底板（1）和顶板（4）之间的风敏杆（7）、设在顶板（5）的导线（8）；风敏杆（4）的包括固定端和与固定端相对的自由端，其自由端和固定端分别与底板（1）和顶板（5）相连；风敏杆（4）与电阻层（2）之间不接触，风敏杆（4）自由端与电阻层（2）构成电容结构。本发明具有安装简单，可转换量程，功耗低，体积小和温漂小等优点。CN103076464BCN103764BCN103076464B权利要求书1/1页1.一种风速风向传感器，其特征在于，其包括底板(1)、设置在底板(1)上的电阻层(2)、分别设置在电阻层(2)上且互不连接的第一电极(31)、第二电极(32)、第三电极(33)和第四电极(34)、与底板(1)相对设置且相距一定距离的顶板(5)、连接底板(1)和顶板(5)的支杆(4)、设在风敏杆(7)的自由端顶端的电容电极(6)、设在底板(1)和顶板(5)之间的风敏杆(7)、设在顶板(5)的导线(8)；风敏杆(4)包括固定端和与固定端相对的自由端，风敏杆(4)的固定端与顶板(5)相连，风敏杆(4)的自由端与电阻层之间有0.1-2mm的间隙；风敏杆(4)与电阻层(2)之间不接触，风敏杆(7)自由端与电阻层(2)构成电容结构。2.根据权利要求1所述的风速风向传感器，其特征在于，电阻层(2)设在底板(1)中心位置，电阻层(2)上的第一电极(31)、第二电极(32)、第三电极(33)和第四电极(34)相对于电阻层(2)的中心对称放置在电阻层四端，且第一电极(31)、第二电极(32)、第三电极(33)和第四电极(34)结构相同。3.根据权利要求1或2所述的风速风向传感器，其特征在于，风敏杆(7)安装在顶板(5)的正中心。2CN103076464B说明书1/3页一种风速风向传感器技术领域[0001]本发明涉及一种小型风速风向传感器的结构，尤其是采用电阻分流原理实现的风速风向传感器系统及其测量原理。背景技术[0002]风速风向传感器在环境监测、野外作业等方面有广泛的应用。该类传感器一般有传统的风杯和风向标结构、纯固态的热丝或热膜结构、以及超声风速测量系统等。传统风杯和风向标结构体积较大、一般在数十厘米或以上，且存在转动部件，容易磨损；热式风速传感器虽然可以做的很小，但温漂和功耗是其固有的问题，需要改进；超声风速传感器近年来得到很大的发展，该传感器具有精度高，测量范围大，且使用寿命长等诸多突出优点，其不利因素是体积较大（10厘米以上），价格偏高。在野外作业等测量方面，需要小型测试系统。因此超小型便携风速风向测量系统仍得到人们的关注并试图研发出新型产品。发明内容[0003]技术问题：本发明提出了一种小型风速风向测量结构。该测量系统由一风敏杆和用来定位风敏杆的检测面组成。风敏杆一端固定，另一端自由，在风场中会随风力大小及风向摆动。检测面由电阻层和四个电极组成，用来感应风敏杆自由端的位置变化，风敏杆与检测面构成的电容中的电流在经过检测面到达四个电极上的位置随风敏感杆位置而变化，从而四个电极上的输出电压大小也发生变化，通过测量这四个电极上的电压值，并进行标定就可得到反映风速和风向的信息。[0004]技术方案：为解决上述技术问题，本发明公开了一种风速风向传感器，其包括底板、设置在底板上的电阻层、分别设置在电阻层上且互不连接的第一电极、第二电极、第三电极和第四电极、与底板相对设置且相距一