專利名稱：風速儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風速傳感器，特別涉及一種應用于設施農業中溫室工程等需要對風 速進行報警的風速儀。
背景技術：
目前風速儀種類繁多，如市場上現有的風速傳感器主要分為兩大類 一類是風速告警儀，
另一類是風速數字測量。巿場上風速告警儀是人工設定對其報警，對當前風速沒有顯示。風
速數字測量只是對當前的風速顯示，沒有對風速的報警。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種不僅能夠顯示風速而且還能夠對風速報警的風速儀。 為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是-風速儀，包括-
用于產生對應于不同風速的觸發脈沖的風扇光槽脈沖輸入電路；
連接風扇光槽脈沖輸入電路的等寬脈沖信號生成電路，用于根據所輸入的對應于不同風 速的觸發脈沖生成等寬脈沖信號；
連接等寬脈沖信號生成電路的頻率/電壓轉換電路，用于把所輸入的等寬脈沖信號轉換成 直流信號；
連接頻率/電壓轉換電路的風速檢測電路，用于根據所轉換的直流信號的電壓值，顯示相 應的風速級別；以及
連接風速檢測電路的報警信號驅動電路。
其中，等寬脈沖信號生成電路是單穩態觸發電路。
其中，頻率/電壓轉換電路是一個積分放大電路。
其中，風速檢測電路包括分別檢測并顯示不同風速級別的多個電壓比較器，其每個比較 器的比較端連接所述頻率電壓轉換電路的輸出。
其中，多個電壓比較器包括用于檢測微風的電壓比較器；用于檢測弱風的電壓比較器； 用于檢測中風的電壓比較器；以及用于檢測強風的電壓比較器。
其中，每個電壓比較器分別具有用來顯示風速級別的發光二極管。
其中，多個電壓比較器的輸出通過轉換開關連接所述報警信號驅動電路。其中，報警信號驅動電路包括由晶體管驅動的繼電器開關。該報警信號驅動電路可以根 據電壓比較器輸出的高電平或低電平，啟動報警或解除報警。
其中，風扇光槽脈沖輸入電路具有根據風扇扇葉帶動的光柵的旋轉速度而產生觸發脈沖 的光敏器件。
由于采用上述方案后，本實用新型在使用過程中具有以下技術效果可以檢測并顯示微 風，弱風，中風，強風四級風速，并且能夠在設定值下自動報警和自動解除報警。
圖1是本實用新型的風速儀的原理圖2是圖1中的等寬脈沖信號產生器、頻率/電壓轉換電路和風速檢測電路的基準電壓 產生器的電路圖3是圖1中的風速檢測電路的電路圖4是圖1中的報警風速轉換開關及報警信號驅動電路的電路圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的說明。 圖1顯示了本實用新型的風速儀的原理圖，本實用新型的風速儀包括 產生對應于不同風速的觸發脈沖的風扇光槽脈，入電路10,其中光柵由風扇扇葉帶動
同步旋轉，由光敏元件產生對應于光柵旋轉速度的觸發脈沖；
連接所述風扇光槽脈沖輸入電路10的等寬脈沖信號生成電路11，用于根據所輸入的對
應于不同風速的觸發脈沖生成等寬脈沖信號，其中脈沖數量與風速成正比，風速越大，脈沖
越多；
連接所述等寬脈沖信號生成電路11的頻率/電壓轉換電路12,用于把所輸入的等寬脈沖 信號轉換成直流信號，該直流信號通過電壓值反映風速的大小，例如由于風速越大脈沖越多， 因此風速越大，其電壓值就越大；
分別連接所述頻率/電壓轉換電路12的風速檢測電路13，用于根據所轉換的直流信號的 電壓值，顯示相應的風速級別；以及
連接所述風速檢測電路13的報警信號驅動電路15，根據風速檢測電路13輸出的報警觸 發信號，輸出報警開關信號，從而發出報警信號。
圖2顯示了寬脈沖信號生成電路11的電路結構，該寬脈沖信號生成電路11包括一個用 于放大輸入的觸發脈沖的放大器U2A和單穩態觸發電路U1A。
圖2還顯示了頻率/電壓轉換電路12和用于風速檢測電路13的基準電壓產生器的電路結 構，其中頻率/電壓轉換電路12是一個積分放大電路，它包括由電容器C14和電阻器R15組 成的積分電路和運算放大器U2B。基準電壓產生器包括電位器VR11和運算放大器U2C。風速檢測電路13包括分別檢測并顯示不同風速級別的多個電壓比較器131-134,其每個 比較器的比較端連接所述頻率電壓轉換電路2的輸出，其每個比較器的基準電壓分別通過分 壓電路對圖l所示的基準電壓產生器的基準電壓的分壓得到。
圖3顯示了由串聯電阻R41至R44構成的用于提供各比較器的基準電壓的分壓電路，并 且還顯示了四個比較器的電路結構。
所述多個電壓比較器包括用于檢測微風的電壓比較器131;用于檢測弱風的電壓比較 器132;用于檢測中風的電壓比較器133;以及用于檢測強風的電壓比較器134。其中用于檢 測微風的電壓比較器131具有顯示微風的發光二極管LD1:用于檢測弱風的電壓比較器132 具有顯示弱風的發光二極管LD2;用于檢測中風的電壓比較器133具有顯示中風的發光二極 管LD3;用于檢測強風的電壓比較器131具有顯示強風的發光二極管LD4。當任何一個比較的 輸入電壓大于其基準電壓時，該比較器輸出高電壓，使其發光二極管發光。
圖4顯示了報警風速轉換開關及報警信號驅動電路的結構，如圖4所示(并參考圖l)， 所述多個電壓比較器131 134的輸出通過切換開關14 (SW1)連接用于輸出報警信號的驅動 輸出電路15。其中，所述驅動輸出電路15包括由晶體管Q1驅動的繼電器開關K。例如當切 換開關選擇連接用于檢測弱風的電壓比較器132時，一旦該比較器132的輸入電壓大于其基 準電壓時，則輸出高電平信號，使晶體管Q1導通，驅動繼電器K工作(例如吸合)，接通報 警電路。
也就是說，本實用新型可以人工設定報警風速級別，當風速達到報警風速級別風速儀報 警。風速儀LED顯示當前風速級別。 本實用新型的工作原理如下-
由風扇扇葉帶動光柵同步旋轉，將光柵放入光槽里，光槽輸出相應的脈沖信號，并送給 單穩態觸發器，單穩態觸發器輸出和風扇的轉速成比例等寬度的脈沖，在經過濾波后將等寬 度的脈沖轉換成直流電壓，風速越大，風扇轉速越快，濾波后得到的直流電壓越高，經過頻 率電壓轉換后的直流電壓送到四個遲滯電壓比較器上和基準電壓進行比較。四個遲滯電壓比 較器上的基準電壓是由比例分壓得到的，是對應著不同風速時電壓，將風速開關轉換到不同 的電壓比較器上，當由單穩態觸發器轉換成的直流電壓大于對應的比較器的基準電壓時，就 會經過驅動電路控制繼電器吸合輸出開關量報警信號。
本實用新型將風速報警劃分為四個級別，設置包含微風，弱風，中風，強風四檔，通過 旋鈕完成設置切換，操作簡單直觀。對應的發光二極管顯示當前風速的級別，當風速高于設 置的風速時，輸出開關量的報警信號，風速低于設置時沒有報警輸出。含有遲滯電壓比較器， 不會在到達報警風速的臨界點出現報警信號的抖動。
權利要求1、一種風速儀，其特征在于，包括，風扇光槽脈沖輸入電路(10)，用于產生對應于不同風速的觸發脈沖；連接風扇光槽脈沖輸入電路(10)的等寬脈沖信號生成電路(11)，用于根據所輸入的對應于不同風速的觸發脈沖生成等寬脈沖信號；連接等寬脈沖信號生成電路(11)的頻率/電壓轉換電路(12)，用于把所輸入的等寬脈沖信號轉換成直流信號；連接頻率/電壓轉換電路(12)的風速檢測電路(13)，用于根據所轉換的直流信號的電壓值，顯示相應的風速級別；以及連接風速檢測電路(13)的報警信號驅動電路(15)。
2、 根據權利要求1所述的風速儀，其特征在于，等寬脈沖信號生成電路(11)是單穩態 觸發電路。
3、 根據權利要求1或2所述的風速儀，其特征在于，頻率/電壓轉換電路(12)是一個 積分放大電路。
4、 根據權利要求1或2所述的風速儀，其特征在于，風速檢測電路(13)包括分別檢測 并顯示不同風速級別的多個電壓比較器(131-134)，其每個比較器的比較端連接頻率電壓轉 換電路(12)的輸出。
5、 根據權利要求4所述的風速儀，其特征在于，多個電壓比較器包括 用于檢測微風的電壓比較器(131); 用于檢測弱風的電壓比較器(132);用于檢測中風的電壓比較器(133);用于檢測強風的電壓比較器(134)。
6、 根據權利要求5所述的風速儀，其特征在于，每個電壓比較器分別具有用來顯示風速 級別的發光二極管。
7、 根據權利要求4所述的風速儀，其特征在于，多個電壓比較器(131-134)的輸出通 過轉換開關(14)連接報警信號驅動電路(15)。
8、 根據權利要求7所述的風速儀，其特征在于，報警信號驅動電路(15)包括由晶體管 (Ql)驅動的繼電器開關。
9、 根據權利要求1所述的風速儀，其特征在于，風扇光槽脈沖輸入電路(10)具有根據 風扇扇葉帶動的光柵的旋轉速度而產生觸發脈沖的光敏器件。
專利摘要一種風速儀，包括風扇光槽脈沖輸入電路；連接風扇光槽脈沖輸入電路的等寬脈沖信號生成電路；連接等寬脈沖信號生成電路的頻率/電壓轉換電路；連接頻率/電壓轉換電路的風速檢測電路；以及連接風速檢測電路的報警信號驅動電路。可以檢測并顯示微風，弱風，中風，強風四級風速，并且能夠在設定值下自動報警和自動解除報警。
文檔編號G01P5/08GK201319039SQ20082018316
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月19日 優先權日2008年12月19日
發明者張寶良, 平 楊, 楊國威 申請人:北京豐隆技術有限公司