专利名称：固态测风传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测风传感装置，尤其涉及一种固态测风传感器。
背景技术：
目前较为普遍使用的测量风向及风速的传感器为机械旋转式，由分立的用于指示或测量 风向的风向标和用于测量风速的风车或风杯组成，上述部件都存在转动惯性，因此不可能得 到风矢量的瞬时变化值，这给阵风的测量和研究造成了困难。在使用旋转式传感器测量时， 风矢量是作为两个量分别处理的，在时间和空间上都不同步，再加上风的湍流特征，其测量 结果与实际的风矢量之间有较大的误差，尤其是在风向和风速传感器的起动风速不同时，可 能造成完全错误的测量结果。

实用新型内容
本实用新型在于提供一种没有旋转部件的固态测风传感器，可进行风力风向、气温、气 压等多种气象环境数据的采集、处理和传送，能在较为恶劣环境条件下动工作。
具体表述为 一种固态测风传感器，其特征在于所述固态测风传感器包括数据采集控 制器、气象环境传感器、通信接口和电源模块。气象环境传感器检测周围的气象环境数据并 传输至数据采集控制器，数据采集控制器将数据进行分析处理后经通信接口传输至显示终端， 电源模块为数据采集控制器提供电力支持。
所述数据采集控制器由16位单片机MSP430F169和18位AD转换器MAX1403功能模块组 成，数据采集控制程序以FlashROM方式嵌入在传感器单片机中，其主要功能是自动运行控制， 包括气象环境数据采集、处理和传送。
所述气象环境传感器包括横风微压传感器、纵风微压传感器、大气压力传感器、空气温 度传感器和驾驶仓温度传感器，提供的数据包括风速风压、空气温度、大气压力和驾驶仓温 度。其中，纵风微压传感器与横风微压传感器正交分布，用于测量横风微压和纵风微压。横 风微压传感器由两个感压腔和一个差压传感器组成， 一个感压腔连接于差压传感器的一端， 另一个感压腔连接于差压传感器的另一端；纵风微压传感器由两个感压腔和一个差压传感器 组成， 一个感压腔连接于差压传感器的一端，另一个感压腔连接于差压传感器的另一端。
所述通信接口采用RS-485/232C直接串行通信接口与显示终端相连接。
所述电源模块包括浪涌抑制器和直流稳压电源。同时还可选配太阳能电池、交流适配器、车载电源适配器。
本实用新型还解决了方位感压补偿、野外静压测量和同步数字补偿等关键技术。
1. 方位感压补偿自然风压、传感器感应的差压及风向角之间的关系与传感器的具体结 构有关，本实用新型采用正交结构的两组小孔，能够实时气动补偿，同时还能改善防尘、防 雨等性能。
2. 野外静压测量本实用新型采用与风速风向无关、水平对称结构的静压感应腔体，能 实现高精度野外静压测量。
3. 同步数字补偿硅压敏元件误差主要有非线性、迟滞、重复性误差和温度误差等，其 中非线性、迟滞误差和温度误差属于系统误差或较固定的误差，通过补偿可以进一步提高传 感器的准确度，传统的方法是通过硬件补偿，本实用新型采用更为精确的同步数字补偿技术。 同步数字补偿技术的关键是基于硅压阻传感器的桥路电阻与其感应温度有关，本实用新型选 用的方案为同步测量硅压阻传感器的桥路电阻以确定硅片温度，实现更为精确的同步数字补 偿。


图l是本实用新型所述固态测风传感器的连接关系图； 图2是本实用新型所述固态测风传感器的感压腔示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，固态测风传感器包括数据采集控制器1、气象环境传感器2、通信接口 3和 电源模块4。气象环境传感器2检测周围的气象环境数据，包括风速风压、空气温度、大气 压力和驾驶仓温度。数据采集控制器1将上述数据进行分析处理后经通信接口 3传输至显示 终端；电源模块4为数据采集控制器1提供电力支持。
如图2所示，纵风微压传感器与横风微压传感器正交分布，用于测量横风微压和纵风微 压。其中，横风微压传感器由两个感压腔5和一个差压传感器6组成， 一个感压腔5连接于 差压传感器6的一端，另一个感压腔5连接于差压传感器6的另一端；纵风微压传感器由两 个感压腔5和一个差压传感器6组成， 一个感压腔5连接于差压传感器6的一端，另一个感 压腔5连接于差压传感器6的另一端。
权利要求1.一种固态测风传感器，其特征在于所述固态测风传感器包括数据采集控制器(1)和分别与其相连的气象环境传感器(2)、通信接口(3)、电源模块(4)。
2. 如权利要求l所述的固态测风传感器，其特征在于所述数据采集控制器(1)由16位单片机MSP430F169和18位AD转换器MAX1403功能模块组成。
3. 如权利要求1所述的固态测风传感器，其特征在于所述气象环境传感器(2)包括 横风微压传感器、纵风微压传感器、大气压力传感器、空气温度传感器和驾驶仓温度传感器。
4. 如权利要求3所述的固态测风传感器，其特征在于所述横风微压传感器由两个感压 腔(5)和一个差压传感器(6)组成； 一个感压腔(5)连接于差压传感器(6)的一端，另 一个感压腔(5)连接于差压传感器(6)的另一端。
5. 如权利要求3所述的固态测风传感器，其特征在于所述纵风微压传感器由两个感压 腔(5)和一个差压传感器(6)组成； 一个感压腔(5)连接差压传感器(6)的一端，另一 个感压腔(5)连接差压传感器(6)的另一端。
6. 如权利要求3所述的固态测风传感器，其特征在于所述纵风微压传感器与所述横风 微压传感器正交分布。
7. 如权利要求1所述的固态测风传感器，其特征在于所述通信接口(3)采用RS-485/232C 通信接口。
8. 如权利要求1所述的固态测风传感器，其特征在于所述电源模块(4)包括浪涌抑 制器和直流稳压电源。
专利摘要本实用新型涉及一种没有旋转部件的固态测风传感器，可进行风力风向、气温、气压等多种气象环境数据的采集、处理和传送，能够在恶劣的环境下自动工作，有效的解决目前传统旋转式测风传感器在测量精度、测量内容等方面的不足。本固态测风传感器由数据采集控制器、气象环境传感器、通信接口和电源模块组成，气象环境传感器检测周围的气象环境数据并传输至数据采集控制器，数据采集控制器将数据进行分析处理后经通信接口传输至显示终端；电源模块为数据采集控制器提供电力支持。同时，本实用新型还解决了测量中的方位感压补偿、野外静压测量和同步数字补偿等关键技术。
文档编号G01W1/02GK201387490SQ20092010775
公开日2010年1月20日 申请日期2009年4月29日 优先权日2009年4月29日
发明者超 许 申请人:北京市国瑞智新技术有限公司