CN213843292U - 一种风速传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种风速传感器，包括导热细杆、电阻丝、固定管、温度传感器、供电线缆、信号电缆及单片机；导热细杆安装在固定管顶端，其底端伸入管内；电阻丝设置于管内，其一端缠绕在导热细杆的外表面上，另一端与供电线缆伸入管内的一端相连并通过供电线缆与管外单片机相连；固定管上设有透气孔；温度传感器位于管内且靠近透气孔，其与信号电缆伸入管内的一端相连并通过信号电缆与管外单片机相连；导热细杆置于待测风速环境时，单片机通过供电线缆给电阻丝持续供电加热，使导热细杆保持恒温。实施本实用新型，无需考虑风速方向就能准确测量出风速，解决了需要调整角度测量及风速准确度低的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉风速测量技术领域，尤其涉及一种风速传感器。
背景技术
汽车空调性能是整车性能非常重要的一项，直接关乎用户使用的体验及感受。在现有的空调性能试验中，主要依靠各测温点测得温度来判断，但在一些试验中需要结合风速测量值的帮助判断分析结果，比如除霜除雾结果只通过最终除霜的面积来判断，而实际上出风口吹到玻璃上的分布会影响试验结果。因此，用于汽车空调性能试验中的风速传感器能够更好地帮助工程师了解汽车各区域风速分布情况，以协助改善汽车空调性能。
然而，现有的风速传感器在测量风速时，需要调整角度使风吹过探头上的开孔才可测量出对应的风速，而且测量过程中无法持久保持角度，也无法保证风速方向，因此不能保证测量点风速准确度。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种风速传感器，无需考虑风速方向就能准确测量出风速，解决了现有风速传感器需要调整角度测量及风速准确度低的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种风速传感器，包括导热细杆、电阻丝、固定管、温度传感器、供电线缆、信号电缆以及单片机；其中，
所述导热细杆安装在所述固定管的顶端上，其底端伸入所述固定管内；
所述电阻丝设置于所述固定管内，其一端缠绕在所述导热细杆的外表面上，另一端与所述供电线缆伸入所述固定管内的一端相连，并通过所述供电线缆与位于所述固定管外的单片机相连；
所述固定管上开设有透气孔，且所述透气孔远离所述导热细杆设置；
所述温度传感器位于所述固定管内且靠近所述透气孔设置，其与所述信号电缆伸入所述固定管内的一端相连，并通过所述信号电缆与位于所述固定管外的单片机相连；
在所述导热细杆置于待测风速环境时，所述单片机通过所述供电线缆给所述电阻丝持续供电加热，并基于所述信号电缆传输所述温度传感器所感应的温度，使所述导热细杆保持恒温，以实现风速测量。
其中，所述导热细杆为陶瓷细杆。
其中，所述导热细杆中部的外表面上套设有绝缘块，并通过所述绝缘块内嵌在所述固定管内。
其中，导热细杆的顶端设有金属镀层。
其中，所述温度传感器为热电偶型传感器。
其中，还包括：温度补偿电桥；其中，
所述温度补偿电桥固定于所述固定管内且位于所述固定管的底端，其一端与所述电阻丝相连，另一端与通过所述供电线缆与所述单片机相连。
其中，所述固定管采用金属制作而成。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
与传统的风速传感器相对比，本实用新型实施例为无指向性风速传感器，其导热细杆的顶端置于风速平面并完全暴露在空气中，在周围无任何器件遮挡时，通过导热细杆与空气热交换的原理来实现测量任何方向上的风速，从而解决了现有风速传感器需要调整角度测量及风速准确度低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。
图1为本实用新型风速传感器的简易结构示意图。
其中：1-导热细杆、2-电阻丝、3-固定管、4-温度传感器、5-供电线缆、6-信号电缆、7-单片机、8-透气孔、9-温度补偿电桥。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶梁」、「底梁」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非对本实用新型保护范围的限制。
如图1所示，为本实用新型实施例中，提供的一种风速传感器，包括导热细杆1、电阻丝2、固定管3、温度传感器4、供电线缆5、信号电缆6以及单片机7；其中，
导热细杆1安装在固定管3的顶端上，其底端伸入固定管3内；其中，考虑到陶瓷材料是一种灵敏度精确度更高的材料，非常适合与空气热交换，因此将导热细杆1设置为陶瓷细杆，即导热细杆1采用陶瓷材料制作而成。同时，还可以在导热细杆1的顶端设有金属镀层或合金镀层，有利用提高灵敏度，以及保护导热细杆1。
电阻丝2设置于固定管3内，其一端缠绕在导热细杆1的外表面上，另一端与供电线缆5伸入固定管3内的一端相连，并通过该供电线缆5与位于固定管3外的单片机7相连；
固定管3上开设有透气孔8，且透气孔8远离导热细杆1设置；
温度传感器4位于固定管3内且靠近透气孔8设置，其与信号电缆6伸入固定管3内的一端相连，并通过该信号电缆6与位于固定管3外的单片机7相连；其中，温度传感器4为热电偶型传感器，如PT100；
在导热细杆1置于待测风速环境时，单片机7通过供电线缆5给电阻丝2持续供电加热，使导热细杆1保持恒温。
应当说明的是，在导热细杆1置于待测风速环境时，应尽量保证细杆1垂直于风速方向所在平面上，这样可以避免扯动电阻丝2或电阻丝2接触固定管3，造成数据错误。此时，电阻丝2为可加热的金属丝；固定管3可以采用金属制作而成，也可以是其它非金属材料制作而成。
在本实用新型实施例中，为了避免导热细杆1将外部静电由导热细杆1导入固定管3而带来操作不利，此时可在导热细杆1中部的外表面上套设有绝缘块(未图示)，并通过该绝缘块内嵌在固定管3内。
可以理解的是，导热细杆1、绝缘块和固定管3的截面形状尽量采用同一形状(如圆形)，以便装配。同时，为了确保电阻丝2因空气流通被带走很多热量而造成测量误差，可以考虑导热细杆1密封地安装在固定管3的顶端。此时，固定管3优先采用非金属保温材料制作而成。
在本实用新型实施例中，该风速传感器还包括：温度补偿电桥9；其中，温度补偿电桥9固定于固定管3内且位于固定管3的底端，其一端与电阻丝2相连，另一端与通过供电线缆5与单片机7相连，该温度补偿电桥9适用于对温度值漂移大的电阻丝2进行温度补偿，以降低风速测量误差。
为了便于因线缆过多而管理不方便，可以将供电线缆5与信号电缆6捆绑在同一条总缆线中。
本实用新型实施例中的一种风速传感器的工作原理为，将导热细杆1垂直于风速方向所在平面上时，单片机7获得供电后开始工作，并通过供电线缆5给电阻丝2持续供电加热，让电阻丝2相连的导热细杆1也得到加热。此时，基于导热细杆1与空气热交换的原理(具体为：随着风速的变化，导热细杆1上的热量会随着空气流动带走相应变化的热量)，同时基于温度传感器4所感应到的管外温度变化以及导热细杆1的热量变化，使得单片机7能够通过内置电路自动控制输出电流来保证电阻丝2加热维持导热细杆1保持恒温，从而让单片机7可以依据自动控制的输出电流大小来得知对应的风速值。
实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
与传统的风速传感器相对比，本实用新型实施例为无指向性风速传感器，其导热细杆的顶端置于风速平面并完全暴露在空气中，在周围无任何器件遮挡时，通过导热细杆与空气热交换的原理来实现测量任何方向上的风速，从而解决了现有风速传感器需要调整角度测量及风速准确度低的问题。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种风速传感器，其特征在于，包括导热细杆(1)、电阻丝(2)、固定管(3)、温度传感器(4)、供电线缆(5)、信号电缆(6)以及单片机(7)；其中，
所述导热细杆(1)安装在所述固定管(3)的顶端上，其底端伸入所述固定管(3)内；
所述电阻丝(2)设置于所述固定管(3)内，其一端缠绕在所述导热细杆(1)的外表面上，另一端与所述供电线缆(5)伸入所述固定管(3)内的一端相连，并通过所述供电线缆(5)与位于所述固定管(3)外的单片机(7)相连；
所述固定管(3)上开设有透气孔(8)，且所述透气孔(8)远离所述导热细杆(1)设置；
所述温度传感器(4)位于所述固定管(3)内且靠近所述透气孔(8)设置，其与所述信号电缆(6)伸入所述固定管(3)内的一端相连，并通过所述信号电缆(6)与位于所述固定管(3)外的单片机(7)相连；
在所述导热细杆(1)置于待测风速环境时，所述单片机(7)通过所述供电线缆(5)给所述电阻丝(2)持续供电加热，使所述导热细杆(1)保持恒温。
2.如权利要求1所述的风速传感器，其特征在于，所述导热细杆(1)为陶瓷细杆。
3.如权利要求2所述的风速传感器，其特征在于，所述导热细杆(1)中部的外表面上套设有绝缘块，并通过所述绝缘块内嵌在所述固定管(3)内。
4.如权利要求3中所述的风速传感器，其特征在于，所述导热细杆(1)的顶端设有金属镀层。
5.如权利要求4所述的风速传感器，其特征在于，所述温度传感器(4)为热电偶型传感器。
6.如权利要求5所述的风速传感器，其特征在于，还包括：温度补偿电桥(9)；其中，
所述温度补偿电桥(9)固定于所述固定管(3)内且位于所述固定管(3)的底端，其一端与所述电阻丝(2)相连，另一端与通过所述供电线缆(5)与所述单片机(7)相连。
7.如权利要求6所述的风速传感器，其特征在于，所述固定管(3)采用金属制作而成。
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2020
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