CN203350271U - 三维风速仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种三维风速仪，包括采集装置及显示装置，所述采集装置包括底座、安装在底座上的三维正交支架，三维正交支架的每一端头安装有电机，电机的转子上安装有风叶；所述显示装置包括依次连接的过零比较及数模转换模块、单片机控制模块、液晶显示模块，电机通过导线与过零比较及数模转换模块连接。本实用新型实现真正的三维风速矢量的测定，具有造价低廉、测量准确、体积小巧、方便携带等优点。

Description

三维风速仪

技术领域

本实用新型涉及自动化测量仪表领域，具体是一种三维风速仪。

背景技术

风速测量在日常生活、渔业生产及其它领域等方面都有着比较重要的作用，例如：渔民在出海捕鱼时需要准确判断风的方向和大小。而目前，市面上的传统风速仪一般仅停留在二维的水平上，测风速时需要正迎对着风向才能准确地测量风的大小，但人在测量风速时，一般凭感觉难以准确判定风向，这就会导致测出的数据并不准确，有时甚至是错误的，并且，一般也只能测出风的大小，并没有确定风的方向，这样就限制了其更加广泛的应用。虽然市场上也有一些精密的风速仪，比如基于超声声速传感的三维风速仪等，但由于它们造价昂贵，也限制了它们的广泛应用。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提供一种造价低廉、灵敏度高且可以测量大小及确定方向的三维风速仪，其体积小巧、携带方便，使用简便。

一种三维风速仪，包括采集装置及显示装置，所述采集装置包括底座、安装在底座上的三维正交支架，三维正交支架的每一端头安装有电机，电机的转子上安装有风叶；所述显示装置包括依次连接的过零比较及数模转换模块、单片机控制模块、液晶显示模块，电机通过导线与过零比较及数模转换模块连接。

如上所述的三维风速仪，液晶显示模块下方还设置有开关按钮和复位按钮。

如上所述的三维风速仪，所述显示装置还包括与过零比较及数模转换模块、单片机控制模块、液晶显示模块连接的电池。

本实用新型体积小巧，方便携带，造价低廉，比普通风速仪测得的结果多一个维度，因而大小结果也更加准确，而且可以表示方向。

附图说明

图1是本实用新型三维风速仪的结构示意图，包括采集装置及显示装置；

图2是本实用新型的工作原理图；

图3是本实用新型显示装置的结构示意图；

图4是本实用新型显示结果与空间三维风速的对应原理图。

图中：1—底座，2—三维正交支架，3—风叶，4—电机，5—显示装置，6—导线，8—过零比较及数模转换模块，9—单片机控制模块，10—液晶显示模块，11—电池，12—开关按钮，13—复位按钮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参见图1，本实用新型三维风速仪包括采集装置及显示装置5，所述采集装置包括底座1、安装在底座1上的三维正交支架2，所述三维正交支架包括竖直安装的第一支架及垂直第一支架的第二支架和第三支架，第二支架和第三支架互相垂直且位于同一平面上。三维正交支架2的每一端头安装有电机4，电机4的转子上安装有风叶3。

请进一步参考图2，所述显示装置5包括依次连接的过零比较及数模转换模块8、单片机控制模块9、液晶显示模块10，电机4通过导线6与过零比较及数模转换模块8连接。

每组电机4和风叶3各获得风速矢量的一个分量所产生的电压，三组电压表示三个风速分量，三组风速分量合成就得三维风速矢量。即本实用新型三维正交支架2上固定的三个电机4分别测沿三个正交方向X、Y、Z分解的空间风速的三个分量所产生的电压，电压的正负与风速分量的方向相对应，电压的大小和风速分量的大小相对应;过零比较及模数转换模块8利用电机4采集的三组电压做相应处理得到三组数字信号，三组数字信号和三个不同维度的风速分别相对应;单片机控制模块9将过零比较及数模转换模块8传递过来的三组数数字信号做相应处理，将结果传递给液晶显示模块10进行显示。液晶显示模块10显示三维风速矢量的大小、级别、方向等信息，其中，方向为三组与XYZ三正交支架方向的夹角。如图4所示，其显示的是风速矢量的示意图，箭头长短表示风速大小，α、β、γ分别为风速矢量与三正交风向XYZ的夹角。三维正交支架2与生活中的方位吻合，可按生活习惯确定风向，比如:表示东南风，大小为3级。

经过试验证明，本实用新型制作的实物显示，可以表示整个设计思路的风速，大小、级别、方向均可正确显示。

液晶显示模块10下方还可设置开关按钮12和复位按钮13，用于控制液晶显示模块10的开启和复位。所述显示装置5还可包括与过零比较及数模转换模块8、单片机控制模块9、液晶显示模块10连接的电池11，过零比较及数模转换模块8、单片机控制模块9、液晶显示模块10和电池11安装在盒体内（如图3所示），液晶显示模块10安装在盒体的外表面，结构紧凑、便于携带。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种三维风速仪，其特征在于：包括采集装置及显示装置（5），所述采集装置包括底座（1）、安装在底座（1）上的三维正交支架（2），三维正交支架（2）的每一端头安装有电机（4），电机（4）的转子上安装有风叶（3）；所述显示装置（5）包括依次连接的过零比较及数模转换模块（8）、单片机控制模块（9）、液晶显示模块（10），电机（4）通过导线（6）与过零比较及数模转换模块（8）连接。

2.如权利要求1所述的三维风速仪，其特征在于：液晶显示模块（10）下方还设置有开关按钮（12）和复位按钮（13）。

3.如权利要求1所述的三维风速仪，其特征在于：所述显示装置（5）还包括与过零比较及数模转换模块（8）、单片机控制模块（9）、液晶显示模块（10）连接的电池（11）。

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