[實用新型]一種超聲波風速測定裝置

有效

• 申請號: 201120308286.1
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN202216966U
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 周文真
• 申請（專利權）人: 湖南科技學院
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及到電子技術、傳感技術和單片機技術等領域。?

背景技術

風速測定在日常生活和工農業生產中應用廣泛，目前常用的風速測定儀多為旋轉式，低速風和高速風測量誤差大。本實用新型利用超聲波與風速疊加原理，通過測量時間差來獲得風速，測量誤差小，受風速影響小。?

發明內容

本實用新型涉及一種超聲波風速測定裝置，該裝置由振蕩電路(1)、超聲波發送器(2)、超聲波接收器(3)、信號處理電路(4)、時間間隔電路(5)、單片機(6)、顯示器(7)和支架(8)組成；超聲波接收器(3)分為A、B兩個，信號處理電路(4)分為C、D兩通道，超聲波接收器A、B分別連接信號處理電路C、D，即超聲波接收器A連接信號處理電路C，超聲波接收器B連接信號處理電路D。信號處理電路C、D連接時間間隔電路(5)，時間間隔電路(5)連接單片機(6)，單片機(6)再連接顯示器(7)。?

振蕩電路(1)產生40KHz的振蕩信號，發送到超聲波發送器(2)發出超聲波。超聲波接收器A、B收到超聲波，經信號處理電路C、D獲得方波信號，C、D輸出的方波信號由時間間隔電路(5)獲得時間間隔，該時間間隔由單片機(6)進行測量和計算獲得風速，再送顯示器進行顯示。?

本實用新型的有益效果是低風速和高風速測量誤差受風速影響小，精度高。?

附圖說明

圖1為方框圖，圖2為安裝結構圖，圖3為超聲波發送電路，圖4為信號處理電路，圖5為單片機、顯示電路。?

圖1到圖5中，包括振蕩電路(1)、超聲波發送器(2)、超聲波接收器(3)、信號處理電路(4)、時間間隔電路(5)、單片機(6)、顯示器(7)和支架(8)，超聲波接收器(3)又包括兩個超聲波接收傳感器A、B，信號處理電路(4)包括兩個通道C、D。?

具體實施方案

本實施例中，圖2是超聲波傳感器安裝結構圖，超聲波發送器(2)安裝到上部，向下發送超聲波，兩個超聲波接收器A、B安裝在下面同一水平面上，三者成等腰三角形。當無風時，發送器發出的超聲波同時到達接收器A、B，如果有風時，發送器發出的超聲波先到達接收器B，后到達接收器A。當風向改變時，支架隨之轉動。?

本實施例中，圖3超聲波發送電路包括振蕩電路(1)、超聲波發送器(2)，振蕩電路(1)采用NE555定時振蕩器，產生40KHz的方波信號，通過非門電路后驅動超聲波發送器(2)。?

本實施例中，信號處理電路(4)分為完全相同的兩個通道C、D，包括有濾波放大、相位延遲、比較和分頻等功能。將超聲波接收器送來的信號得到10KHz的方波。?

本實施例中，圖5包括時間間隔電路(5)、單片機(6)、顯示器(7)，信號處理電路C、D輸出的方波送時間間隔(5)的兩個輸入端，其輸出端獲得時間差。該時間差送單片機(6)進行測量。?

本實施例中，單片機(6)采用STC1212LE5204AD芯片，其作用是測量時間間隔并轉換成風速，送顯示器(7)進行顯示。?

本實施例中，顯示器(7)采用LCD1602型液晶顯示模塊。?

本實施例中，如圖5所示，顯示器(7)采用四位數據模式，其高四位數據口分別接單片機(6)的P17、P16、P15、P14，EN端接單片機P13，RS端按單片機P12。按鍵按單片機的P35、P37。

本實施例中，振蕩電路(1)、信號處理電路(4)、單片機(6)、顯示器(7)等有關電路都采用+5V電源供電。?