[發明專利]風向傳感器輸出信號故障的檢測方法

有效

• 申請號: 201110181472.8
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102353814A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 金紅偉;裴翀;花衛東;陳陽;朱平;何曉慶;周望
• 申請（專利權）人: 江蘇省無線電科學研究所有限公司
• 主分類號: G01P21/00
• 分類號: G01P21/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明涉及一種檢測方法，尤其是一種風向傳感器輸出信號故障的檢測方法，屬于風向傳感器檢測的技術領域。

背景技術

自動氣象站風向傳感器的風向輸出信號常常以7位、8位的格雷碼進行編碼，每一個格雷碼值都對應一個風向值。格雷碼是一種可靠編碼，相鄰的兩個碼值只有一個二進制位不同，特別適合于像風向傳感器的轉角位移輸出信號，避免讀取出錯的可能性。在實際運行中，由于遭受雷擊等惡劣天氣、環境影響，風向傳感器的信號輸出電路經常發生某些位損壞的現象，輸出不正確的信號，從而得不到正確的風向值。目前的自動氣象站還沒有自動識別風向傳感器輸出信號位損壞的能力。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種風向傳感器輸出信號故障的檢測方法，其工藝操作方便，適應性好，提高風向測量結果的可靠性。

按照本發明提供的技術方案，一種風向傳感器輸出信號故障的檢測方法，所述故障檢測方法是檢測方風向傳感器輸出風向信號的變化是否符合格雷碼編碼規則，包括如下步驟：

a、連續采集風向傳感器輸出的格雷碼風向信號，以便完整地采集到風向信號變化過程的所有格雷碼值；

b、比較相鄰兩次采集的風向信號碼值，當所述相鄰兩次風向信號碼值的變化情況與格雷碼編碼規則變化規律不符合時，且上述情況多次出現在相同輸出位時，則確定風向傳感器相應的輸出位發生故障。

所述采集風向傳感器輸出格雷碼風向信號的頻率為10000次/秒或以上。

本發明的優點：連續采集風向傳感器輸出的格雷碼風向信號，當兩次相鄰碼值的變化不符合格雷碼編碼規則時，可以判斷某些輸出位異常，通過對多次的比較結果進行分析，可以確定發生故障的輸出位。通過相應的檢測結果能夠及時識別故障，提高風向測量結果的可靠性，提高自動氣象站運行的可靠性及穩定性，工藝操作方便，適應性好。

具體實施方式

下面結合具體實例對本發明作進一步說明。

風向傳感器的風向輸出信號以格雷碼方式進行編碼。當風向從第一個角度變化到第二個角度時，風向傳感器將順序連續輸出第一個角度到第二個角度之間的所有格雷碼值，相鄰的兩個格雷碼碼值內的二進制位只能有一位發生變化。風向傳感器以光電二極管作為輸出信號位，當遭遇雷擊等惡劣天氣、環境時，可能會導致風向傳感器輸出信號位的故障，導致風向傳感器輸出信號的不準確，影響自動氣象站的監測效果。因此，需要對表示風向變化的風向輸出信號進行連續化判斷，才能確定風向傳感器的格雷碼生成的硬件是否故障；在相當一段時間內，如果風向輸出信號的變化是符合格雷碼編碼規則的，則風向傳感器正常，反之則不正常。為了避免上述情況，及早識別風向傳感器輸出信號的損壞情況，提高自動氣象站的運行可靠性，本發明對風向傳感器輸出信號故障的檢測方法包括如下步驟：

a、連續采集風向傳感器輸出的格雷碼風向信號，以便完整地采集到風向信號變化過程的所有格雷碼值；

采用并行數據傳輸的形式采集風向傳感器輸出的格雷碼風向信號，即一次能夠采集所有位的格雷碼風向信號；大氣中的風向一般會在一定時間內發生變化，當風向角度變化達到傳感器的分辨力時，風向傳感器輸出的風向信號的編碼會相應發生變化；對風向傳感器輸出格雷碼風向信號的采樣頻率為10000次/秒。所述采集風向傳感器輸出格雷碼風向信號的頻率與傳感器能響應的最大風向變化速度有關，根據風向的變化特性和傳感器響應特性，采用10000次/秒的采集頻率，可以完全采集到風向傳感器在風向變化過程中產生的所有信號碼值。通過對相鄰兩次采集的風向信號后進行比對，來判斷風向傳感器輸出信號位是否有故障；對風向傳感器的采樣頻率也可以位10000次/秒以上，當增加采樣頻率時，會增加計算機等處理設備的處理能力要求，但采集頻率較低時，則不能完整地采集到風向信號變化過程的所有格雷碼值。

b、比較相鄰兩次采集的風向信號碼值，當所述相鄰兩次風向信號碼值的變化情況與格雷碼編碼規則變化規律不符合時，即相鄰兩次風向信號碼值的變化情況與格雷碼編碼規則中相鄰兩次信號碼值間只能變化一個輸出位的編碼規律不符合，且上述情況多次出現在相同輸出位時，則確定風向傳感器相應的輸出位發生故障。