[實用新型]一種利用振動電容器測風(fēng)速的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320108982.7
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN203204012U
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 秦平力;李端勇;方珊;饒娉
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢工程大學(xué)
• 主分類號: G01P5/02
• 分類號: G01P5/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及風(fēng)速測量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種利用振動電容器測風(fēng)速的裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)速測定在天氣預(yù)報、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活普遍應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)中，測風(fēng)速的方式有很多，如：五孔探針式、風(fēng)杯式、速壓傳感器式、熱敏感應(yīng)式和螺旋槳式等。現(xiàn)有的風(fēng)速測量裝置大多存在體積大、不便于攜帶、成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種利用振動電容器測風(fēng)速的裝置。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括：

振動電容器，振動電容器的一個極板完全固定，另一個極板的一端固定，另一端可自由振動；

信號提取電路，與振動電容器連接，將振動電容器極板的振動轉(zhuǎn)換為電信號；

放大電路，與信號提取電路連接，將信號提取電路提取的電信號放大；

頻率電壓轉(zhuǎn)換電路，與放大電路連接，提取放大后的電信號中的頻率信號并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號；

數(shù)據(jù)顯示電路，與頻率電壓轉(zhuǎn)換電路連接，輸出電壓值所對應(yīng)的風(fēng)速。

在本實用新型所述的利用振動電容器測風(fēng)速的裝置中，所述振動電容器的振動的極板為彈性金屬箔。

實施本實用新型的利用振動電容器測風(fēng)速的裝置，具有以下有益效果：

空氣流沖擊振動電容器的極板時，它兩表面流過的空氣的速度不同，因而其表面會有壓強差，產(chǎn)生壓力，導(dǎo)致極板的自由端振動，兩極板間的距離發(fā)生改變。振動電容器兩極板之間的電壓不變，極板間的距離發(fā)生改變會導(dǎo)致電容的大小發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電容器的帶電量發(fā)生改變，相當(dāng)于電容不斷地的充放電。極板的振動頻率即為電容器充放電的頻率。通過信號提取電路將振動電容器極板的振動轉(zhuǎn)換為電信號，通過放大電路放大，并通過頻率電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓信號，最后通過數(shù)據(jù)顯示電路顯示與電壓值所對應(yīng)的風(fēng)速。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成品可以小型化，便于攜帶,可應(yīng)用于電力、鋼鐵、石化、節(jié)能等行業(yè)，可以用于帆船比賽，劃艇比賽，野外射擊比賽等野外風(fēng)速測量，也可以用于測定管道型的風(fēng)速，具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中：

圖1是本實用新型利用振動電容器測風(fēng)速的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是信號提取電路圖；

圖3是放大電路圖；

圖4是頻率電壓轉(zhuǎn)換電路圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實用新型的具體實施方式。

如圖1所示，本實用新型利用振動電容器1測風(fēng)速的裝置包括振動電容器1、信號提取電路2、放大電路3、頻率電壓轉(zhuǎn)換電路4和數(shù)據(jù)顯示電路5。

振動電容器1的一個極板完全固定，另一個極板的一端固定，另一端可能夠在順風(fēng)吹動下自由振動，本實施例中的可自由振動的極板為彈性金屬箔。振動電容器1的兩極板之間的電壓不變，極板間的距離發(fā)生改變會導(dǎo)致電容的大小發(fā)生變化，從而導(dǎo)致振動電容器1的帶電量發(fā)生改變，相當(dāng)于振動電容器1不斷地的充放電。信號提取電路2與振動電容器1連接，將振動電容器1極板的振動轉(zhuǎn)換為電信號。本實施例中通過圖2所示的“無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器”的555電路將振動信號轉(zhuǎn)化為電信號，并以方波信號的形式輸出。放大電路3與信號提取電路2連接，將信號提取電路2提取的電信號放大。本實施例中利用圖3所示的LM324AD電路將方波信號進行放大。頻率電壓轉(zhuǎn)換電路4與放大電路3連接，提取放大后的電信號中的頻率信號并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號。本實施例中的頻率電壓轉(zhuǎn)換電路4如圖4所示，通過該電路取出頻率信號并轉(zhuǎn)換為電壓信號。數(shù)據(jù)顯示電路5與頻率電壓轉(zhuǎn)換電路4連接，輸出電壓值所對應(yīng)的風(fēng)速。

圖2中的提取頻率信號公式為：f=1.44(Ra+Rb)C;]]>