風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器工作原理

風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器工作原理

風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器，又稱(chēng)三杯式風(fēng)速傳感器，是一種十分常見(jiàn)的風(fēng)速傳感器，最早由英國魯賓孫發(fā)明。感應部分是由三個(gè)或四個(gè)圓錐形或半球形的空杯組成?？招谋瓪す潭ㄔ诨コ?20°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面順著(zhù)一個(gè)方向排列，整個(gè)橫臂架則固定在一根垂直的旋轉軸上。

當風(fēng)從左方吹來(lái)時(shí)，風(fēng)杯1與風(fēng)向平行，風(fēng)對風(fēng)杯1的壓力在最直于風(fēng)杯軸方向上的分力近似為零。風(fēng)杯2與3同風(fēng)向成60度角相交，對風(fēng)杯2而言，其凹面迎著(zhù)風(fēng)，承受的風(fēng)壓最大;風(fēng)杯3其凸面迎風(fēng)，風(fēng)的繞流作用使其所受風(fēng)壓比風(fēng)杯2小，由于風(fēng)杯2與風(fēng)杯3垂直于風(fēng)杯軸方向上的壓力差，而使風(fēng)杯開(kāi)始順時(shí)針?lè )较蛐D，風(fēng)速越大，起始的壓力差越大，產(chǎn)生的加速度越大，風(fēng)杯轉動(dòng)越快。

風(fēng)杯開(kāi)始轉動(dòng)后，由于杯2順著(zhù)風(fēng)的方向轉動(dòng)，受風(fēng)的壓力相對減小，而杯3迎著(zhù)風(fēng)以同樣的速度轉動(dòng)，所受風(fēng)壓相對增大，風(fēng)壓差不斷減小，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后（風(fēng)速不變時(shí)），作用在三個(gè)風(fēng)杯上的分壓差為零時(shí)，風(fēng)杯就變作勻速轉動(dòng)。這樣根據風(fēng)杯的轉速（每秒鐘轉的圈數）就可以確定風(fēng)速的大小。

當風(fēng)杯轉動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)同軸的多齒截光盤(pán)或磁棒轉動(dòng)，通過(guò)電路得到與風(fēng)杯轉速成正比的脈沖信號，該脈沖信號由計數器計數，經(jīng)換算后就能得出實(shí)際風(fēng)速值。目前新型轉杯風(fēng)速表均是采用三杯的，并且錐形杯的性能比半球形的好，當風(fēng)速增加時(shí)轉杯能迅速增加轉速，以適應氣流速度，風(fēng)速減小時(shí)，由于慣性影響，轉速卻不能立即下降，旋轉式風(fēng)速表在陣性風(fēng)里指示的風(fēng)速一般是偏高的成為過(guò)高效應（產(chǎn)生的平均誤差約為10%）