便攜式風向風速儀

一． 概述

本儀器為便攜式設計的三杯式風向風速儀，儀器測量部分采用了單片技術，可以同時測量瞬時風速，平均風速，瞬時風級，平均風級和對應浪高等5個參數。該儀器采用的液晶顯示屏為定制，國內，其中測量參數和測量單位直接用漢字顯示在液晶屏上，而測量數據顯示的數字高達18mm便于教學演示時較遠距離觀察。

本儀器采用低功耗設計并采用液晶（LCD）顯示，大大減少了儀器的功耗。而且帶有數據鎖存功能，便于讀數，在風向部分采用了自動定北裝置，測量時無需人工對北，簡化測量操作。儀器具有體積小，重量輕，功能全，耗電省，字符大，顯示直觀，方便攜帶等的優點，可廣泛用于農林，環境，海洋，科學考察等領域測量大氣的風參數。

二． 主要技術指標：

1. 風速指標

1）風速測量范圍： 0～30米/秒，

2）風速測量精度： 誤差不大于±（0.3+0.03×V）米/秒 （V—實際風速）

3）風速傳感器啟動風速：不大于0.8米/秒

4）可顯示的風速參數：

瞬時風速、平均風速、瞬時風級、平均風級、對應浪高

5）顯示分辨率：0.1 米/秒 （風速）

1 級 （風級）

0.1米 （浪高）

6）功能及單位直接用顯示漢字

顯示數字高度：18mm

2. 風向指標

1）風向測量范圍： 0～360° 16個方位

2）風向測量精度：誤差不大于±1/2方位

3）風向傳感器啟動風速： 不大于1.0米/秒

4）風向定北：自動

3. 環境要求

1）工作環境溫度： 0～45°C

2）工作環境濕度： ≤90%RH （無凝結）

4. 供電電源：

1）電源電壓：4.5V 5#干電池3節

2）平均耗電流量: ≤5mA（電源為4.5V）

5. 尺寸用重量:

1）外形尺寸:400×100×100mm

2）重量:0.5Kg

三. 工作原理：

1.風向部分

風向部分由保護風向度盤的回彈頂桿支撐。整體結構由風向標，風向軸及風向度盤等組成，裝在風向度盤上的磁棒與風向度盤組成磁羅盤用來確定風向方位。當下拉鎖定旋鈕并向右旋轉定位時，回彈頂桿將風向度盤放下，使錐形寶石軸承與軸尖相接觸，此時風向度盤將自動定北。風向示值由風向指針在風向度盤上的穩定位置來確定。當左旋轉鎖定旋鈕并使其向上回彈復位時，回彈頂桿將風向度盤頂起并定位在儀器上部，并使錐形寶石軸承與軸尖相分離，以保護風向度盤及軸承與軸尖不受損壞。（注：當儀器使用完畢后必須及時回復此狀態）

2.風速部分

風速的傳感器采用的是傳統的二杯旋轉架結構。它將風速變成旋轉架的轉速。為了減小啟動風速，采用特殊材料的輕質風杯和寶石軸承支撐。通過固定在旋轉架上的裝置經傳感器檢測后將信號傳送到主機內進行測算。

儀器內的單片機對風傳感器的輸出信號進行采樣，校正，計算，后由儀器輸出瞬時風速/一分鐘平均風速/瞬時風級/一分鐘平均風級/平均風級對應的浪高5個參數。測得的參數在儀器的液晶顯示器上采用數字直接顯示出來。

為了減少儀器的功耗，儀器中的傳感器和單片機都采取了一系列降低功耗的專門措施。為了保證數據的可靠，當電源電壓太低時，顯示器下部電池標記顯示缺電，提示用戶電源電壓太低數據已不可靠，需要及時更換電池。