一种超声波风向风速计制造技术

一种超声波风向风速计，包括：超声波传感器，所述超声波传感器与主控单元电连接；复位电路，所述复位电路与所述主控单元电连接；校准电路，所述校准电路与所述主控单元电连接；运放电路，所述运放电路分别与所述超声波传感器和所述主控单元电连接；通信模块，所述通信模块与所述主控单元电连接；温湿度传感器，所述温湿度传感器与所述主控单元电连接；紫外线传感器，所述紫外线传感器与所述主控单元电连接；电源，所述电源与所述主控单元电连接；主控单元，用于接收所述超声波传感器、温湿度传感器和所述紫外线传感器采集的数据，并综合各数据得出风速和风向结果。本实用新型专利技术可以减少运放增益过大带来的噪声干扰，同时减小测量误差。

An ultrasonic wind direction anemometer

【技术实现步骤摘要】
一种超声波风向风速计
本技术涉及超声波风向风速计的
，尤其涉及一种超声波风向风速计。
技术介绍
常规的风速风向仪为机械式结构的风速风向检测设备，风向通过风标检测，风速经过旋转式风杯的转动速度检测。使用时需要保证仪器绝对水平，固定到高空无障碍物遮挡处进行测试。数据传输方式既有通过电线传输的有线方式，也有通过射频的无线方式。此种风速风向仪技术已经相对成熟。市场现有高频200KHZ超声波风速风向仪，此超声波风速风向仪是超声波检测技术在气体介质中的一种应用，它是利用超声波在空气中传播速度受空气流动(风)的影响来测量风速的。与常规的风杯或旋翼式风速仪相比，这种测量方法的最大特点在于整个测风系统没有任何机械转动部件，属于无惯性测量，故能准确测出自然风中阵风脉动的高频成分，结合现代计算机技术，可在更高层次上揭示自然风的特性，对于提高抗风减灾能力和风资源的合理利用有重大意义。使用时，对产品的水平要求没有常规风杯或旋翼式风速仪严格，需要将主体部分固定到高空无障碍物遮挡处进行测试，将电缆线接入数据接收终端，进行数据采集与超声波供电，数据传输方式为有线传输。因为200KHZ超声波的使用，所以检测风速时，需要超声波探头工作电压较高，所以无法使用电池或是独立电源，需要通过电缆方式进行供电，大多使用于商业以及企业气象站，成本较高。市场现用一种40KHZ超声波风速风向仪，与200KHZ超声波风速风向仪测试风速原理类似，是利用超声波在空气中传播速度受空气流动(风)的影响来测量风速。目前市场上采用图1所示的结构，超声波探头与反射平面平行，通过探头间相互的超声波信号数据，计算所得风速。使用时，对产品的水平要求没有常规风杯或旋翼式风速仪严格，需要将主体部分固定到高空无障碍物遮挡处进行测试。数据传输方式既有通过电线传输的有线方式，也有通过射频的无线方式。上述三种风速风向仪分别具有如下缺点：(1)常规的风速风向仪，安装时需要保证产品的绝对水平，否则会影响到测试数据的准确性；测试风速时，因为是机械结构，所以会存在惯性问题，无法完全精准的测试出数据的准确性，在大风时，大多数都是在软件上做数据校正；(2)200KHZ超声波风速风向仪，需要外部供电，本身是无法单独工作的，所以安装相对比较麻烦；因为测试时超声波的能量较高，所以会有较大的电磁干扰；相对成本较高，消费对象大多面临的是大型企业；(3)40KHZ超声波风速风向仪，使用内置电池供电，所以超声波探头激发能量较低，但是市场的超声波风速风向仪采用探头与反射面平行方式，所以超声波能量较低，容易出现误差，而温度带来的风速漂移也会比较明显。因此，有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种超声波风向风速计。本技术是这样实现的，一种超声波风向风速计，包括：超声波传感器，用于采集风向风速数据；所述超声波传感器与主控单元电连接；复位电路，用于所述超声波传感器的复位；所述复位电路与所述主控单元电连接；校准电路，用于所述超声波传感器的校准；所述校准电路与所述主控单元电连接；运放电路，用于所述超声波传感器采集数据的放大；所述运放电路分别与所述超声波传感器和所述主控单元电连接；通信模块，用于与外界通信；所述通信模块与所述主控单元电连接；温湿度传感器，用于采集温湿度数据；所述温湿度传感器与所述主控单元电连接；紫外线传感器，用于采集紫外线数据；所述紫外线传感器与所述主控单元电连接；电源，用于为所述主控单元的工作提供电能；所述电源与所述主控单元电连接；所述电源包括太阳能电池和电池；所述太阳能电池和所述电池分别与所述主控单元电连接，所述太阳能电池与所述主控单元之间电连接设置有超级电容；主控单元，用于接收所述超声波传感器、温湿度传感器和所述紫外线传感器采集的数据，并综合各数据得出风速和风向结果。优选地，当所述超级电容电压值超过预设阈值时，所述电池与所述主控单元之间的连接断开。优选地，所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块。优选地，还包括主板，所述复位电路、所述校准电路、所述运放电路、所述通信模块和所述主控单元均设置于所述主板上。优选地，还包括上盖、中盖、超声波传感器压盖、传感器座、电源盒上盖和电源盒下盖，所述传感器座顶部与所述中盖底部共同适配安装且共同容纳所述超声波传感器压盖、所述主板和所述超声波传感器，所述超声波传感器压盖设置于所述传感器座上且二者共同夹紧所述超声波传感器，所述主板设置于所述中盖和所述超声波传感器压盖之间，所述电源盒上盖设置于所述传感器座底面上，所述电源盒上盖底部和所述电源盒下盖顶部共同适配安装，所述电源盒下盖上设置有所述超级电容、所述电池和电源板，所述电池和所述电源板电连接，所述电源盒下盖底部设置有所述温湿度传感器，所述上盖设置于所述中盖顶部，所述上盖上设置有所述紫外线传感器和所述太阳能电池。优选地，所述太阳能电池为太阳能电池板，所述紫外线传感器设置于所述太阳能电池板中心处的凹槽中。优选地，所述太阳能电池板上还覆盖设置有曲面玻璃。优选地，还包括发热模块，所述发热模块与所述主板上的主控单元电连接。优选地，所述发热模块为发热板，所述发热板设置于所述电源盒下盖上的热板盖上。优选地，所述通信模块包括485通信模块和CMT2300型号的通信芯片，所述主控单元为SMT32L151R型号的ARM单片机。附图说明图1为现有技术的一种超声波风向风速计的示意图；图2为本技术实施例的一种超声波风向风速计的电路示意图；图3为本技术实施例的一种超声波风向风速计的结构示意图；图4为本技术实施例的一种超声波风向风速计的爆炸示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。请参阅图2至图4，为本技术提供的一较佳实施例，而本实施例中的一种超声波风向风速计，包括：超声波传感器1，用于采集风向风速数据；所述超声波传感器1与主控单元2电连接；复位电路3，用于所述超声波传感器1的复位；所述复位电路3与所述主控单元2电连接；校准电路4，用于所述超声波传感器1的校准；所述校准电路4与所述主控单元2电连接；运放电路5，用于所述超声波传感器1采集数据的放大；所述运放电路5分别与所述超声波传感器1和所述主控单元2电连接；通信模块6，用于与外界通信；所述通信模块6与所述主控单元2电连接；温湿度传感器7，用于采集温湿度数据；所述温湿度传感器7与所述主控单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波风向风速计，其特征在于，包括：/n超声波传感器，用于采集风向风速数据；所述超声波传感器与主控单元电连接；/n复位电路，用于所述超声波传感器的复位；所述复位电路与所述主控单元电连接；/n校准电路，用于所述超声波传感器的校准；所述校准电路与所述主控单元电连接；/n运放电路，用于所述超声波传感器采集数据的放大；所述运放电路分别与所述超声波传感器和所述主控单元电连接；/n通信模块，用于与外界通信；所述通信模块与所述主控单元电连接；/n温湿度传感器，用于采集温湿度数据；所述温湿度传感器与所述主控单元电连接；/n紫外线传感器，用于采集紫外线数据；所述紫外线传感器与所述主控单元电连接；/n电源，用于为所述主控单元的工作提供电能；所述电源与所述主控单元电连接；所述电源包括太阳能电池和电池；所述太阳能电池和所述电池分别与所述主控单元电连接，所述太阳能电池与所述主控单元之间电连接设置有超级电容；/n主控单元，用于接收所述超声波传感器、温湿度传感器和所述紫外线传感器采集的数据，并综合各数据得出风速和风向结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声波风向风速计，其特征在于，包括：
超声波传感器，用于采集风向风速数据；所述超声波传感器与主控单元电连接；
复位电路，用于所述超声波传感器的复位；所述复位电路与所述主控单元电连接；
校准电路，用于所述超声波传感器的校准；所述校准电路与所述主控单元电连接；
运放电路，用于所述超声波传感器采集数据的放大；所述运放电路分别与所述超声波传感器和所述主控单元电连接；
通信模块，用于与外界通信；所述通信模块与所述主控单元电连接；
温湿度传感器，用于采集温湿度数据；所述温湿度传感器与所述主控单元电连接；
紫外线传感器，用于采集紫外线数据；所述紫外线传感器与所述主控单元电连接；
电源，用于为所述主控单元的工作提供电能；所述电源与所述主控单元电连接；所述电源包括太阳能电池和电池；所述太阳能电池和所述电池分别与所述主控单元电连接，所述太阳能电池与所述主控单元之间电连接设置有超级电容；
主控单元，用于接收所述超声波传感器、温湿度传感器和所述紫外线传感器采集的数据，并综合各数据得出风速和风向结果。


2.根据权利要求1所述的超声波风向风速计，其特征在于，当所述超级电容电压值超过预设阈值时，所述电池与所述主控单元之间的连接断开。


3.根据权利要求1所述的超声波风向风速计，其特征在于，所述通信模块包括有线通信模块和无线通信模块。


4.根据权利要求1所述的超声波风向风速计，其特征在于，还包括主板，所述复位电路、所述校准电路、所述运放电路、所述通信模块和所述主控单元均设置于所述主板上。
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【专利技术属性】
技术研发人员：袁启财，刘亮，
申请(专利权)人：深圳市欧赛特电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44