超聲波風(fēng)速傳感器是基于超聲波渦流原理設(shè)計(jì)的,采用超聲波傳感器發(fā)送和接收信號(hào),并配有硬件處理器芯片作為控制器,可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的檢測(cè),顯示,遠(yuǎn)程控制和控制。遠(yuǎn)程傳輸?shù)裙δ?。超聲波風(fēng)速傳感器在我們的日常生活中也起著非常重要的作用。
超聲波風(fēng)速傳感器的作用
這是一種低成本,高精度,高穩(wěn)定性的風(fēng)速傳感器。該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地提供井下風(fēng)速和風(fēng)量數(shù)據(jù),可以進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)置,并具有各種輸出接口,以方便傳感器和基站的訪問。其原理是使用超聲波旋轉(zhuǎn)傳感器獲得風(fēng)速。在風(fēng)速傳感器和換能器之間布置有阻擋體。當(dāng)流動(dòng)的空氣通過阻塞體時(shí),在其下方會(huì)產(chǎn)生兩行交替旋轉(zhuǎn)的渦旋。
由于渦旋對(duì)超聲波的阻擋作用,超聲換能器將接收強(qiáng)度隨渦旋頻率變化的超聲波。當(dāng)渦旋不阻擋超聲波時(shí),接收到的超聲波強(qiáng)度最高;當(dāng)渦旋僅阻擋超聲波時(shí),接收到的超聲波強(qiáng)度最小。超聲換能器將接收到的頻率信號(hào)發(fā)送到頻率/電壓轉(zhuǎn)換模塊,并將其轉(zhuǎn)換為電壓。兩者呈線性比例關(guān)系,即電壓與風(fēng)速呈線性比例關(guān)系。
超聲波風(fēng)速傳感器主要由超聲波信號(hào)收發(fā)模塊,頻率/電壓轉(zhuǎn)換模塊,各種輸出模塊,紅外遙控模塊和液晶顯示模塊組成。通過信號(hào)發(fā)送模塊將激勵(lì)提供給超聲換能器1,并發(fā)送超聲信號(hào)。超聲換能器將接收強(qiáng)度隨渦旋頻率變化的超聲信號(hào),并將該信號(hào)發(fā)送到頻率/電壓轉(zhuǎn)換模塊,以將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓。,送到單片機(jī)進(jìn)行A/D采樣,最后由單片機(jī)處理。
超聲波風(fēng)速傳感器包括軟件,硬件和算法設(shè)計(jì)。硬件包括超聲波信號(hào)發(fā)送模塊,信號(hào)采集與處理模塊,超聲波風(fēng)速傳感器輸出及外圍模塊等。軟件軟件主要實(shí)現(xiàn)上述硬件模塊的驅(qū)動(dòng)程序的編寫。該算法采用線性最小二乘擬合,最近鄰差和等帶差算法等擬合算法。
超聲波風(fēng)速傳感器不僅可以為人們帶來(lái)數(shù)據(jù),還可以在許多地方帶來(lái)安全保障。例如,在地雷中,經(jīng)常發(fā)生地雷事故。因此,為了提高地下安全性和要求地下設(shè)備的準(zhǔn)確性,及時(shí)傳輸井下數(shù)據(jù),而傳統(tǒng)的測(cè)量風(fēng)速和風(fēng)量的方法往往存在精度低,成本高,穩(wěn)定性差等問題。超聲波風(fēng)速傳感器的出現(xiàn)不僅有利于我們準(zhǔn)確地收集數(shù)據(jù),而且還保護(hù)了人員和財(cái)產(chǎn)的安全。