人工氣候室風速風向傳感器與信號調理電路
人工氣候室風速傳感器與信號調理電路
人工氣候室風速反映了大氣的流動程度，具有很大的隨機性。人工氣候室常用于測量近地面風速，測量范圍為 1～ 60 m/s，分辨率為 0． 5 m/s，精度為 ±5 %。根據(jù)風速測量的特點和要求，本文選用了紅外光電開關式風速傳感器和脈沖幅值穩(wěn)定調理電路來實現(xiàn)把風速轉換成單位時間脈沖輸出個數(shù)的任務，原理圖如圖 2 所示。在距離風輪中心為 r 的位置刻有一個遮光塊，在風帶動風輪以中心軸線為中心旋轉時，風輪每旋轉一周，遮光塊經過紅光源和紅外探測器所在的水平線上一次。當氣候室遮光塊經過紅外光源和紅外探測器所在的水平線時，紅外光源發(fā)出的光被遮光塊阻擋，不能照射在紅外探測器上，紅外探測器輸出一個脈沖電流，風速 v 與單位時間內電流脈沖個數(shù) N 呈正比關系。
人工氣候室信號調理電路把紅外探測器輸出的微弱電流進行放大后進行 I/V 變換，然后，再對氣候室電壓脈沖的幅值進行穩(wěn)幅處理后送入 DSP 系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)處理。
人工氣候室風向傳感器與信號調理電路
在人工氣候室風向測量中，采用了精密電位器式傳感器把風向變化轉換成電阻變化，電阻與風向滿足正比例關系，然后，經過直流四臂電橋轉換電路再把電阻變化轉換成電壓變化，由于電壓比較小，所以，還需要利用放大電路放大到 A/D轉換器所能分辨的電壓范圍，然后，經多路選擇器后進入A / D 轉換器實現(xiàn)模數(shù)轉換，轉換后的結果進入 DSP 系統(tǒng)。
本設計選用了 Met one 公司的 020C 型電位器式風向傳感器，該人工氣候室傳感器的測量范圍為0°～360°，精度為 ±2°，分辨率為 ±0． 2°。020C 型電位器式風向傳感器有一個自重很輕的機翼形風向標，它直接和一個精密電位器相連，對應于0°～ 360°的風向，輸出電壓為 0～ 5 V，經電壓調理電路之后，可直接進入 DSP 系統(tǒng)進行 A/D 轉換。
