杯式風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速校驗系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種杯式風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速校驗系統(tǒng)，屬于電子測量與氣象計量領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對于杯式風(fēng)速傳感器并沒有一套可以快速，準(zhǔn)確進(jìn)行現(xiàn)場校驗的系統(tǒng)。目前對杯式風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速最常見，最準(zhǔn)確可靠的校驗方式是將其送至專門的計量檢定單位，利用風(fēng)洞裝置進(jìn)行校準(zhǔn)檢定。
[0003]利用此方法將受到實驗器材的限制，僅能在特定的實驗地點對杯式風(fēng)速傳感器進(jìn)行校驗。方法所需的設(shè)備繁瑣，不易拆卸，風(fēng)洞設(shè)備的體積大，攜帶性差。此方法雖然可以對杯式風(fēng)速傳感器進(jìn)行比較準(zhǔn)確校驗，但并不適合杯式風(fēng)速傳感器的現(xiàn)場校驗。因此研宄一套可以實現(xiàn)對杯式風(fēng)速傳感器進(jìn)行現(xiàn)場校驗的系統(tǒng)勢在必行。由于杯式風(fēng)速傳感器的啟動風(fēng)速是由它的啟動力矩所決定的，因此可以從這個方面考慮，尋求新的校驗方式。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種杯式風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速校驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種易攜帶、適用于進(jìn)行野外現(xiàn)場校驗的杯式風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速校驗系統(tǒng)。本實用新型為了實現(xiàn)對杯式風(fēng)速傳感器的現(xiàn)場校驗，將啟動風(fēng)速轉(zhuǎn)換為啟動力矩，再進(jìn)行校驗，測量原理相對簡單，更加適用于杯式風(fēng)速傳感器的現(xiàn)場校驗。
[0005]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0006]本實用新型提供一種杯式風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速校驗系統(tǒng)，包括光電開關(guān)模塊以及依次連接的激勵電壓模塊、應(yīng)變式拉力傳感器、濾波電路、AD轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)模塊、顯示及存儲模塊；光電開關(guān)模塊與單片機(jī)模塊相連，用于輔助單片機(jī)模塊采集杯式風(fēng)速傳感器啟動時瞬間啟動力矩的數(shù)值；光電開關(guān)模塊固定于杯式風(fēng)速傳感器的風(fēng)杯旋轉(zhuǎn)平面的垂直平面上；應(yīng)變式拉力傳感器與杯式風(fēng)速傳感器相連，用于實現(xiàn)力信號到電壓信號的轉(zhuǎn)變；濾波電路與應(yīng)變式拉力傳感器的輸出信號線相連，用于抑制信號傳輸過程中的差模干擾和共模干擾。
[0007]作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，應(yīng)變式拉力傳感器為型號為LDCZL-SD的雙梁式S型拉力傳感器。
[0008]作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，AD轉(zhuǎn)換模塊為TI公司生產(chǎn)的型號為ADS1232的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
[0009]作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，光電開關(guān)模塊為型號為HD-DS25CM-3麗的NPN型常開式紅外對射開關(guān)。
[0010]作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，顯示及存儲模塊為分別與單片機(jī)模塊連接的12864液晶和型號為24C08的存儲器。
[0011]作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，單片機(jī)模塊為型號為MSP430F149的單片機(jī)。
[0012]作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，還包括與單片機(jī)模塊相連的串行接口，用于與外部PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0013]作為本實用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，濾波電路為模擬低通濾波器。
[0014]本實用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0015](I)本實用新型采用單片機(jī)模塊、高精度AD轉(zhuǎn)換芯片以及比例式測量技術(shù)簡化電路，將杯式風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速轉(zhuǎn)換成啟動力矩進(jìn)行測量，功耗小，結(jié)構(gòu)簡單，易便攜，為杯式風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速的現(xiàn)場校驗提供了方便；
[0016](2)本實用新型中，單片機(jī)模塊通過判斷光電開關(guān)模塊輸出端電平的高低，判斷杯式風(fēng)速傳感器是否啟動，以便減少采集啟動力矩時的誤差。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖2是本實用新型的中光電開關(guān)模塊與杯式風(fēng)速傳感器的示意圖，其中，(a)為主視圖，(b)為俯視圖。
[0019]圖中:1_杯式風(fēng)速傳感器，2-光電開關(guān)。
【具體實施方式】
[0020]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實用新型中涉及到的相關(guān)模塊及其實現(xiàn)的功能是在改進(jìn)后的硬件及其構(gòu)成的裝置、器件或系統(tǒng)上搭載現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的計算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議就可實現(xiàn)，并非是對現(xiàn)有技術(shù)中的計算機(jī)軟件程序或有關(guān)協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)。例如，改進(jìn)后的計算機(jī)硬件系統(tǒng)依然可以通過裝載現(xiàn)有的軟件操作系統(tǒng)來實現(xiàn)該硬件系統(tǒng)的特定功能。因此，可以理解的是，本實用新型的創(chuàng)新之處在于對現(xiàn)有技術(shù)中硬件模塊的改進(jìn)及其連接組合關(guān)系，而非僅僅是對硬件模塊中為實現(xiàn)有關(guān)功能而搭載的軟件或協(xié)議的改進(jìn)。
[0021]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本實用新型中提到的相關(guān)模塊是用于執(zhí)行本申請中所述操作、方法、流程中的步驟、措施、方案中的一項或多項的硬件設(shè)備。所述硬件設(shè)備可以為所需的目的而專門設(shè)計和制造，或者也可以采用通用計算機(jī)中的已知設(shè)備或已知的其他硬件設(shè)備。所述通用計算機(jī)有存儲在其內(nèi)的程序選擇性地激活或重構(gòu)。
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0023]本實用新型設(shè)計一種杯式風(fēng)速傳感器啟動風(fēng)速校驗系統(tǒng)，如圖1所示，包括光電開關(guān)模塊以及依次連接的激勵電壓模塊、應(yīng)變式拉力傳感器、濾波電路、AD轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)模塊、顯示及存儲模塊；光電開關(guān)模塊與單片機(jī)模塊相連，用于輔助單片機(jī)模塊采集杯式風(fēng)速傳感器啟動時瞬間啟動力矩的數(shù)值；光電開關(guān)模塊固定于杯式風(fēng)速傳感器的風(fēng)杯旋轉(zhuǎn)平面的垂直平面上；應(yīng)變式拉力傳感器與杯式風(fēng)速傳感器相連，用于實現(xiàn)力信號到電壓信號的轉(zhuǎn)變；濾波電路與應(yīng)變式拉力傳感器的輸出信號線相連，用于抑制信號傳輸過程中的差模干擾和共模干擾。
[0024]其中，激勵電壓模塊為應(yīng)變式拉力傳感器提供穩(wěn)定的5V直流電壓，同時還為AD轉(zhuǎn)換模塊提供5V的參考電壓，實現(xiàn)電壓比例式測量；濾波電路與應(yīng)變式拉力傳感器的輸出信號線相連，用于抑制信號傳輸過程中的差模干擾和共模干擾；應(yīng)變式拉力傳感器模塊與杯式風(fēng)速傳感器相連，實現(xiàn)力信號到電壓信號的轉(zhuǎn)變;AD轉(zhuǎn)換模塊對應(yīng)變式拉力傳感器模塊的輸出信號進(jìn)行處理；光電開關(guān)模塊固定于風(fēng)杯旋轉(zhuǎn)平面的垂直平面上，光電開關(guān)的接收端與單片機(jī)模塊相連，用來輔助單片機(jī)模塊采集杯式風(fēng)速傳感器啟動瞬間啟動力矩的數(shù)值；顯示及存儲模塊用于顯示啟動力矩和啟動風(fēng)速的數(shù)值，并存儲二者之間的系數(shù)。
[0025]本實用新型中，還包括與單片機(jī)模塊相連的串行接口，單片機(jī)模塊通過串行接口與