专利名称：基于相位差法测量超声波风速风向的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及超声波风速风向测量装置。具体涉及基于相位差法测量超声波风速风向的装置。
背景技术：
目前，现有的超声波风速风向测量装置多采用传播时差法测量风速风向。根据传播时差的表现形式分为直接时差法、频差法和相位差法一、时差法测量风速风向时，精度受温度影响比较大；二、频差法测量风速风向时，易受环境干扰响，工作不稳定。因而应用受到限制。
发明内容本实用新型为了解决现有测量风向风速装置的精度易受温度影响，环境干扰而工作不稳定的问题，提供了一种基于相位差法测量超声波风速风向的装置，解决上述问题的具体技术方案如下本实用新型的基于相位差法测量超声波风速风向的装置，由收发传感器、放大电路、整形电路、鉴相电路和数据处理模块MUC组成，收发传感器的输出分别与两个放大电路的输入端连接，两个放大电路的输出端分别与两个整形电路的输入端连接，两个整形电路的输出端分别与两个鉴相电路的输入端连接，两个鉴相电路的输出端与数据处理模块MCU 连接。本实用新型的基于相位差法测量超声波风速风向的装置，具有下列优点一、采用集成模拟器件，使得装置的结构简单，成本低，易于实现；二、采用相位差法，在保证检测电路设计精度的同时，可获得较高的超声波风速风向测量精度。

图1是实用新型测量超声波风速风向的装置的原理框图，图2是收发传感器的等腰三角形组合示意图，图3是信号fA超前fB的时序图，图4是信号fB超前fA的时序图。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图1、图2描述本实施方式。本实施方式由收发传感器、放大电路、整形电路、鉴相电路和数据处理模块MUC组成，收发传感器的输出分别与两个放大电路A、B的输入端连接，两个放大电路A、B的输出端分别与两个整形电路A、B的输入端连接，两个整形电路A、B的输出端分别与两个鉴相电路A、B的输入端连接，两个鉴相电路A、 B的输出端与数据处理模块MCU的输入端连接。
具体实施方式
二 结合图1、图2描述本实施方式。本实施方式所述的收发传感器由一个超声波发射器C和两个超声波接收器A、B按等腰三角形ABC排列，超声波发射器C、 超声波接收器A、B的频率均为20KHz。
3[0009]具体实施方式
三结合图1、图3描述本实施方式。本实施方式所述的交流放大电路，采用0P37型号芯片，分别实现对超声波接收器A、B输出信号的放大，得到fA、fB。
具体实施方式
四结合图1、图3描述本实施方式。本实施方式所述的整形电路采用LM331型号芯片，分别实现对放大电路输出信号fA、fB的整形，得到VA、VB。
具体实施方式
五结合图1、图4描述本实施方式。本实施方式所述的鉴相电路采用AD9910型号芯片，实现信号的辨向，并输出相应方波，输出的方波信号输入数据处理模块MCU进行数据处理，其脉冲宽度的大小来表示待鉴相的两路信号相位差θ的大小。
具体实施方式
六结合图1、图2描述本实施方式。本实施方式所述的数据处理模块MCU采用MSP430F135型号的芯片。
权利要求1.基于相位差法测量超声波风速风向的装置，它由收发传感器、放大电路、整形电路、 鉴相电路和数据处理模块MUC组成，其特征在于收发传感器的输出分别与两个放大电路的输入端连接，两个放大电路的输出端分别与两个整形电路的输入端连接，两个整形电路的输出端分别与两个鉴相电路的输入端连接，两个鉴相电路的输出端与数据处理模块MCU连接。
2.根据权利要求1所述的基于相位差法测量超声波风速风向的装置，其特征在于所述的收发传感器由一个超声波发射器C和两个超声波接收器A、B构成，超声波发射器C和两个超声波接收器A、B按等腰三角形排列。
3.根据权利要求1或2所述的基于相位差法测量超声波风速风向的装置，其特征在于所述的超声波发射器C、超声波接收器A、B频率均为20KHz。
4.根据权利要求1所述的基于相位差法测量超声波风速风向的装置，其特征在于所述的交流放大电路采用0P37芯片。
5.根据权利要求1所述的基于相位差法测量超声波风速风向的装置，其特征在于所述的整形电路采用LM331型号芯片。
6.根据权利要求1所述的基于相位差法测量超声波风速风向的装置，其特征在于所述的鉴相电路采用AD9910型号芯片。
7.根据权利要求1所述的基于相位差法测量超声波风速风向的装置，其特征在于所述的数据处理模块MCU采用MSP430F135型号的芯片。
专利摘要基于相位差法测量超声波风速风向的装置，它涉及超声波风速风向测量装置。它解决了传播时差法测量超声波风速风向装置易受温度影响和环境干扰，工作不稳定的问题。本实用新型的收发传感器的输出与放大电路的输入端连接，放大电路的输出端与整形电路的输入端连接、整形电路的输出端与鉴相电路的输入端连接，鉴相电路的输出端与MCU的输入端连接。本实用新型采用集成模拟器件，结构简单，成本低，易于实现；采用鉴相电路，在保证检测电路设计精度的同时，可获得较高的超声波风速风向测量精度的优点。
文档编号G01P5/24GK202083707SQ20112012100
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者丁喜波, 于春雨, 刘新华, 孙永全, 苏子美 申请人:哈尔滨理工大学