风向风速仪的组成及作用分析
风力发电机组风向风速仪原理及注意事项
风力发电机组风向风速仪原理及注意事项一、风向风速仪的原理风向风速仪主要由风速传感器和风向传感器两部分组成。
风速传感器是用来测量风的速度的，而风向传感器则是用来测量风的方向的。
1.风速传感器原理风速传感器一般采用热线式传感器，其工作原理基于热膨胀效应。
传感器中有一根热丝，当风速增加时，热丝上的冷却效应增强，热丝的温度下降。
通过检测热丝电阻的变化，可以间接测量出风速的大小。
2.风向传感器原理风向传感器通常采用风向酸碱磁斯通敏感器，其原理是基于霍尔效应。
传感器中有一组霍尔元件，当风流经传感器时，由于风的方向不同，在霍尔元件中产生不同的磁场分布，进而使霍尔元件感应到不同的磁场数值。
通过检测霍尔元件的磁感应强度，可以确定风的方向。
二、风向风速仪的注意事项1.安装位置风向风速仪的安装位置对其测量结果有重要影响。
应选择在离地面一定高度和远离阻挡物的位置安装。
阻挡物（如建筑物、树木）会产生湍流，并影响风的流动，从而导致测量结果的不准确。
2.水平校准风向风速仪应在安装后进行水平校准。
水平校准是为了保证仪器的测量结果准确无误。
一般可以通过调整仪器的安装角度来使其水平，或者通过仪器自带的校准装置进行校准。
3.定期维护风向风速仪需要定期进行维护，以保证其正常工作和准确测量。
维护包括清洁仪器表面，检查连接线路是否正常，检查传感器的工作状况等。
同时，还应定期对风向风速仪进行标定，以确保其测量结果的准确性。
4.抗干扰能力风向风速仪应具备较高的抗干扰能力，避免外部环境因素对其测量结果的影响。
例如，应具备一定的防尘、防雨功能，以保证其在恶劣天气条件下仍能正常工作。
5.数据传输与处理风向风速仪一般会配备数据传输与处理系统，用来收集、处理和存储测量数据。
在使用过程中，应确保数据传输的稳定性和准确性，同时保护数据的安全性，防止数据泄露和损坏。
总结：风向风速仪是风力发电机组的重要组成部分，它可以提供风向和风速的测量结果，以帮助调整风力发电机组的工作状态。
传感器课程设计-风速风向测试仪报告书
风速风向测试仪报告书姓 名学 号 院、系、部电气系 专 业电气工程及其自动化※※※※※※※※※ ※※※※※※ 2008级 传感器课程设计目录1 课程设计任务书 (2)2 概述 (3)2.1 风速风向仪简介 (3)2.2风速风向仪原理及特性 (3)3光电传感器 (5)3.1 光电传感器简介 (5)3.2 光电传感器原理及特性 (6)3.3 光电式传感器的选型 (7)3.4 信号处理模块分析 (7)4 基于光电传感器的硬件电路设计 (8)4.1电路的设计 (8)5风速风向测试仪的软件设计 (8)5.1 风速测量程序设计 (8)5.2 风向测量程序设计 (9)5.3 C语言程序 (11)总结与展望 (17)参考文献 (17)1 课程设计任务书风速风向测量是气象监测的重要组成部分, 测量风速风向对人类更好地研究及利用风能和改善生活生产有积极的影响。
一、主要内容设计制作风速风向测试仪：1．风速传感器的感应元件是三杯风速组件，由三个碳纤维风杯和杯架组成。
转换器为多齿转杯和狭缝光耦。
当风杯受水平风力作用而旋转时，通过轴转杯在狭缝光耦中的转动，输出频率的信号。
2．风向传感器的变换器为码盘和光电组件。
当风标随风向变化而转动时，通过轴带动码盘在光电组件缝隙中的转动。
产生的光电信号对应当时风向的格雷码输出。
二、基本要求1. 实现基本功能2．完成3000字设计报告3. 发挥部分，设计信号采集显示部分，完成信号传输。
三、主要技术指标（或研究方法）测量范围 0～70m/s 0～360°精度±（0.3+0.03V）m/s ±6°（± 3°）最大回转半径 90 m m 365 m m分辨率0.1 m/s 5.6°（ 2.8°）起动风速≤0.5m/s ≤0.5m/s输出形式方波 6位（7位）码（或电压）工作电压 5V～12V 5V～12V工作电流 10mA 20mA （或2～3mA）工作环境温度-60℃～50℃湿度≤100％RH 温度-60℃～50℃湿度≤100％RH2 概述2.1 风速风向仪简介风向、风速仪用于测量瞬时风速风向，具有自动显示功能。
手持式风速风向仪原理及作用
行业内的朋友们都知道，农业气象仪器的种类非常繁多，如温湿度记录仪、光合有效辐射仪、二氧化碳记录仪、积温积光仪等等，今天要和大家分享的一款仪器，该仪器也是属于农业仪器的一类，那就是手持式风速风向仪，该仪器采用便携式设计，可用于测量瞬时风速风向。
在农业生产中，风速适度对改善农田环境条件起着重要作用。
近地层热量交换、农田蒸散和空气中的二氧化碳、氧气等输送过程随着风速的增大而加快或加强。
风可传播植物花粉、种子，帮助植物授粉和繁殖。
风能是分布广泛、用之不竭的能源。
当然，风对农业也有造成危害的一面：1、大风使果树、农作物叶片机械擦伤、作物倒伏、落花落果而影响产量。
2、牧区的大风和暴风雪可吹散畜群，加重冻害。
3、大风还造成土壤风蚀、沙丘移动，而毁坏农田。
在干旱地区盲目垦荒，风将导致土地沙漠化。
4、风能传播病原体，蔓延植物病害。
高空风是粘虫、稻飞虱、稻纵卷叶螟、飞蝗等害虫长距离迁飞的气象条件。
正常的风对农业生产很有作用的，所以对风速和风向进行测量对农业也会有很大的帮助。
在农业生产中使用手持式风向风速仪，测量并记录风向、风速，则可以减少风对农业带来的影响，在一定程度上保证农业的生产安全。
据了解，托普云农TPJ-30-G手持式风速风向仪主要由支杆，风标，风杯，风速风向感应器组成，风标的指向即为来风方向，根据风杯的转速来计算出风速。
其内部采用了先进的微处理器作为控制核心，外围采用了先进的数字通讯技术。
系统稳定性高、抗干扰能力强，检测精度高，风杯采用特殊材料制成，机械强度高、抗风能力强，显示器机箱设计新颖独特，坚固耐用，安装使用方便。
并且具有技术先进，测量精度高，数据容量大，遥测距离远，人机界面友好，可靠性高的优点，广泛用于气象、海洋、环境、机场、港口、工农业及交通等领域。
(完整版)风速仪风向标原理
风速仪风向标原理当前风场所使用的风速仪风向标种类主要有两种，机械式和超声波风速风向仪，其中使用较多的是机械式风速仪，利用机械部件旋转来敏感风速大小，并结合风向标获得风向，尽管这种方法简单可靠，但由于其测量部分具有机械活动部件，在长期暴露于室外的工作环境下容易磨损，寿命有限，维护成本较高。
另外，其检测精度也不高，而采用超声波风速风向测量系统，精度高，可靠性高，寿命长且维护成本相对较低。
1.超声波风速风向测量原理系统由超声波探头，发射接收电路，电源模块，发射接收控制及数据分析处理中心和数据结果显示单元组成。
四个超声波探头成90度布置。
可以测到两个方向的风速值，经矢量合成运算，可以得到风速风向值。
发射接收电路在不同时刻，即可以驱动探头发射超声波，又可以接受探头受到的超声波信号，可以地隔离、发射接收互不影响。
电源模块提供电路所需要的5V和12V直流稳压电源。
发射接收控制及数据分析处理中心产生超声波信号，经发射接收电路放大后驱动探头发射；对探头接收带的信号进行采样，将模拟信号转换为数字信号；对探头的发射接收顺序进行控制；对发射时刻和信号到达时刻进行判断，计算出传播时间;分析处理数据结果，计算出风速风向值，传输给数据结果显示单元，数据结果显示单元将以数字形式直观的现实出瞬时风速风向值或某一段时间的平均风速值2机械式风向标（NRG相同工作原理）图1图中：WIND ORIENTATION VANE ：风向标风向标和风速计位于机舱的后部外侧。
风向标包括两个需要提供24V电源（白色+，棕色/黄色/粉红色-）的光耦合器：B302指示0°，B303指示90°。
在风向标（底部）的固定部分有底座，外加整个电子电路。
不固定部分（顶部）包括风向标本身和位于基座内部的金属半环。
金属半环的作用是随着风向标的转动,通过光耦合器起动它们或者停止它们的工作。
当金属半环通过光耦合器时信号为低电平（0V），而出现相反的情况时信号为高电平（24V）。
便携式风向风速仪的用途以及作用
风向，即风吹来的方向，用方位或者角度表示。
在天气预报中，我们常常听到这样的话：今天夜里到明天，偏南风，4-5级。
这个偏南风就是风向，4-5级就是风速。
很多农业种植者认为，风向风速对农作物的影响不是特别大，但是我们不可忽视的是它对株式作物的影响，作物倒伏是在农业生产过程中常见的现象，因此使用便携式风向风速仪测得风速和风向对于掌握作物的生长状况，有着不可忽视的作用。
本文主要介绍便携式风向风速仪的用途以及作用。
便携式风向风速仪主要的检测对象就是风向和风速，其主要应用于各大院校、科研机构、道路桥梁、农业种植等。
该仪器既可以直接测定风向风速的大小，还可以对所监测的数据进行保存，有利于后续的研究、分析。
其外观小巧，便于携带，非常适合野外的测量工作，可以帮助用户自动监测，也可由用户自己手动监测。
利用便携式风向风速仪监测风向风速，是对异常风防范的第一步，也是非常重要的一步。
过大的风会造成作物叶片擦伤、作物倒伏、树木折断、落花落果等，对产量有着直接的影响。
而使用便携式风向风速仪对各类风的及时监测，能够避免风对产能的影响，并且只有通过监测，才能了解该地区的风向风速变化的规律。
如果是经常发生异常风的地区，可选用矮化、抗倒伏、耐摩擦的抗风品种进行种植，减少风对作物生长的影响，同时还可建造防风林、设置风障等手段进行有效防风。
由托普云农研发的TPJ-30-G便携式风向风速仪，该仪器体积小巧，便于携带，触摸式按钮，大屏幕点阵式液晶显示，操作方便，全中文菜单操作。
仪器采用交直流两用供电，方便拿到野外测量。
浙江托普云农科技股份有限公司，专业研发生产各类农业仪器，是集技术研发、生产销售、实施应用于一体的高新技术企业。
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风速风向仪的原理
风速风向仪的原理
风速风向仪是一种用于测量风速和风向的仪器。
它由风速传感器和风向传感器两部分组成。
风速传感器工作原理：风速传感器采用热线或热敏电阻器作为感温元件。
当风通过传感器时，热线或热敏电阻器受到风的冷却作用，导致感温元件的温度下降。
通过测量感温元件的温度变化，可以确定风速的大小。
通常，风速传感器还需要进行温度补偿，以消除温度对测量结果的影响。
风向传感器工作原理：风向传感器通常采用的是旋转翼式结构。
传感器内部有一个具有特定形状的旋转翼，当风吹向传感器时，旋转翼会受到风力的作用而转动。
传感器通过检测旋转翼的转动角度或转速，可以确定风向的方向。
风速风向仪通常还配备有信号处理部分，用于将从传感器端获取的模拟信号转换成数字信号，并进行数据处理和输出。
需要注意的是，风速风向仪在使用过程中可能会受到一些干扰因素的影响，如气温、湿度、位置等。
因此，在实际应用中，需要进行校准和修正，以提高测量精度和可靠性。
风速风向监测系统
风速风向监测系统一）简介：风是由许多小尺度的脉动，叠加在大尺度规则气流上的三维矢量。
但在气象学上，却把空气的水平移动叫作风，即把它作为二维矢量来考虑。
由两个参数来确定，即风速（风矢量的模数）和风向（风矢量的幅角）。
空气团运动速度的方向称为风向。
如果气流从东吹来就称为东风。
风向可由风向标，等仪器指示出来，从风向标与一固定不变的主方位指示杆之间的相对位置就可以观测出风向。
风向标是由风尾、指向杆、平衡重锤和旋转主轴四个部分组成，见图1。
风尾是感受风力的部件，在风力的作用下产生旋转力矩，使指示杆-风尾轴线不断调整它的取向，与风向保持一致。
指向杆指向风的来向。
平衡重锤安装在指向杆上，使整个风向标对支点保持重力矩平衡。
旋转主轴则是风向标的转动中心，并通过它带动传感器件，把风向标指示的度数传送到室内的指示仪器上。
图 1.测量风速的仪表可以分为三大类：旋转式、压力式和其他形式。
我们采用的是旋转式风速表。
最常用的旋转式风速表是如图1的风杯式风速表。
在这种风速表里，由3个风杯与短轴连接组成的转子在球轴承上旋转，转轴下部驱动一个被包围的在定子中的多级永磁体。
指示器测出随风速变化的电压，显示对应的风速值。
当风速达到1~2m/s时，风杯式风速表就可以启动了。
风速由10m/s突然变化到20m/s时。
风速表记录到19m/s值的响应时间为1.3s。
还有如同微型多叶片风力机的风速表，如图2所示。
由于它的风轮叶片多，因而风轮工作转速低，需要增速齿轮增速后再获取风速测量值；此外，它的启动风速也低。
图2上面两种各有特点和优劣。
风杯式风速表可以保持其转速与所测风速有良好的线性关系，但是所需要的启动风速高，相应的灵敏度也就差些。
而微型多叶片风速表刚好与之相反。
所以，多叶片风速表主要用于实验室，而风杯式风速表则可用于野外等恶劣气候条件。
由原理可知，我们只需测得转速，便可有转速-风速的线性关系求得风速。
我们采用的是电子数字式转速表来作为转速测量的仪器。
风速风向仪组成及工作原理
风速风向仪组成及工作原理
风速风向仪是可以实时监测风速风向的仪器，这款仪器可并入智慧农业云平台，并能通过智慧农业云平台统一采集处理数据等。
该仪器是现代气象领域中十分重要的一种环境监测仪器。
风力风向也是人们日常生产生活常用的天气预测指标之一。
风速风向仪由风速传感器和风向传感器两部分组成。
风速传感器采用传统风杯结构，风杯选用碳纤维材料，强度高，启动好；风向传感器采用精细电位器，并选用低惯性轻金属风向标响应风向，动态特性好。
杯体内置的信号处理单元可根据用户需求输出相应信号。
1、风速传感器工作原理：风速传感器的感应元件是由风杯和杯架组成。
转换器为多齿转杯和狭缝光耦。
当风杯受水平风力作用而旋转时，通过活轴转杯在狭缝光耦中的转动，输出频率的信号。
2、风向传感器工作原理：风向传感器的变换器采用精细导电塑料电位器，当风向发生变化，尾翼转动通过轴杆带动电位器轴芯转动，从而在电位器的活动端产生变化的电阻信号输出。
风速风向仪工作原理是：风速传感器的感应元件为三杯式回转架,信号变换电路为霍尔开关电路。
在水平风力作用下，风杯组旋转，通过主轴带动磁棒盘旋转，其上的36只磁体形成18个小磁场，风杯组每旋转1圈，在霍尔开关电路中感应出18个脉冲信号，其频率随风速的加大而线性增加。
其校准方程为：V=0.1F（V：风速，单位:m/s： F：脉冲频率，单位: Hz）o。
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风向风速仪的组成及作用分析
在农业种植生产中，风既有利也有弊。
适度的风可以帮助作物传播花粉、种子，帮助作物繁殖，有效地改善农田的环境条件。
同时风也是有害的，主要体现在强大的风速则会造成土壤风蚀沙化，并在一定程度上影响着农事活动和破坏农业生产设施。
因此在农业种植生产中测量风向和风速是非常重要的，测量风向风速的方法有很多，目前市场上应用比较广的方法是使用风向风速仪。
TPJ-30-G风向风速仪也叫风向风速记录仪，是由托普云农研发生产的，该仪器主要由支杆，风标，风杯，风速风向感应器组成，风标的指向即为来风方向，根据风杯的转速来计算出风速。
仪器自带无线传输功能，通过GPRS上传，所测量数据可通过一键发送或设置数据发送间隔，实时发送至服务器，上网页查看数据，无论身在何处只要能上网，均可查看下载数据。
含手机APP，支持安卓系统和苹果系统，可保证用户随时随地的查看监测的实时数据。
仪器还带有语音报警功能，可对超限信息及时播报。
以上便是风向风速仪产品本身的功能，利用风向风速仪监测风向风速，是对异常风防范的第一步，也是非常重要的一步。
是避免风对产能影响的重要措施，只有通过监测，才能了解该地区的风向风速变化的规律。
如果是经常发生异常风的地区，可选用矮化、抗倒伏、耐摩擦的抗风品种进行种植，减少风对作物生长的影响，同时还可建造防风林、设置风障等手段进行有效防风。
正确的使用仪器是保证测量结果准确性的重要一步，大家在使用风向风速仪时应该详细的按照使用说明书进行操作，除此之外，在日常使用维护中还需要注意以下几点：一是不要将仪器放置在高温高湿的环境以及多尘和阳光直射的地方，否则，易导致内部器件的损坏或者性能方面的变化。
二是在使用仪器时，严防碰撞和震动，不可在含尘量过多或有腐蚀性的场所使用。
三是仪器长期不使用时，请取出内部的电池，否则电池可能漏液或者导致仪器损坏。