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風(fēng)向風(fēng)速儀
一． 概述
本儀器為便攜式設(shè)計(jì)的三杯式風(fēng)向風(fēng)速儀，儀器測量部分采用了單片技術(shù)，可以同時(shí)測量瞬時(shí)風(fēng)速，平均風(fēng)速，瞬時(shí)風(fēng)級(jí)，平均風(fēng)級(jí)和對(duì)應(yīng)浪高等5個(gè)參數(shù)。該儀器所采用的液晶顯示屏為專業(yè)定制，國內(nèi)，其中測量參數(shù)和測量單位直接用漢字顯示在液晶屏上，而測量數(shù)據(jù)顯示的數(shù)字高達(dá)18mm,便于教學(xué)演示時(shí)較遠(yuǎn)距離觀察。
本儀器采用低功耗設(shè)計(jì)并采用液晶（LCD）顯示，大大減少了儀器的功耗。而且?guī)в袛?shù)據(jù)鎖存功能，便于讀數(shù)，在風(fēng)向部分采用了自動(dòng)定北裝置，測量時(shí)無需人工對(duì)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(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于農(nóng)林，環(huán)境，海洋，科學(xué)考察等領(lǐng)域測量大氣的風(fēng)參數(shù)。
二． 主要技術(shù)指標(biāo)：
1. 風(fēng)速指標(biāo)
1）風(fēng)速測量范圍：0～30米/秒，
2）風(fēng)速測量精度：誤差不大于±（0.3+0.03×V）米/秒 （V—實(shí)際風(fēng)速）
3）風(fēng)速傳感器啟動(dòng)風(fēng)速：不大于0.8米/秒
4）可顯示的風(fēng)速參數(shù)：
瞬時(shí)風(fēng)速、平均風(fēng)速、瞬時(shí)風(fēng)級(jí)、平均風(fēng)級(jí)、對(duì)應(yīng)浪高
5）顯示分辨率：0.1 米/秒 （風(fēng)速）
1 級(jí) （風(fēng)級(jí)）
0.1米 （浪高）
6）功能及單位直接用顯示漢字
顯示數(shù)字高度：18mm
2. 風(fēng)向指標(biāo)
1）風(fēng)向測量范圍：0～360° 16個(gè)方位
2）風(fēng)向測量精度：誤差不大于±1/2方位
3）風(fēng)向傳感器啟動(dòng)風(fēng)速：不大于1.0米/秒
4）風(fēng)向定北：自動(dòng)
3. 環(huán)境要求
1）工作環(huán)境溫度：0～45°C
2）工作環(huán)境濕度：≤90%RH （無凝結(jié)）
4. 供電電源：
1）電源電壓：4.5V 5#干電池3節(jié)
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(fēng)向部分
風(fēng)向部分由保護(hù)風(fēng)向度盤的回彈頂桿所支撐。整體結(jié)構(gòu)由風(fēng)向標(biāo)，風(fēng)向軸及風(fēng)向度盤等組成，裝在風(fēng)向度盤上的磁棒與風(fēng)向度盤組成磁羅盤用來確定風(fēng)向方位。當(dāng)下拉鎖定旋鈕并向右旋轉(zhuǎn)定位時(shí)，回彈頂桿將風(fēng)向度盤放下，使錐形寶石軸承與軸尖相接觸，此時(shí)風(fēng)向度盤將自動(dòng)定北。風(fēng)向示值由風(fēng)向指針在風(fēng)向度盤上的穩(wěn)定位置來確定。當(dāng)左旋轉(zhuǎn)鎖定旋鈕并使其向上回彈復(fù)位時(shí)，回彈頂桿將風(fēng)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(hù)風(fēng)向度盤及軸承與軸尖不受損壞。（注：當(dāng)儀器使用完畢后必須及時(shí)回復(fù)此狀態(tài)）
2.風(fēng)速部分
風(fēng)速的傳感器采用的是傳統(tǒng)的二杯旋轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)。它將風(fēng)速變成旋轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速。為了減小啟動(dòng)風(fēng)速，采用特殊材料的輕質(zhì)風(fēng)杯和寶石軸承支撐。通過固定在旋轉(zhuǎn)架上的裝置經(jīng)傳感器檢測后將信號(hào)傳送到主機(jī)內(nèi)進(jìn)行測算。
儀器內(nèi)的單片機(jī)對(duì)風(fēng)傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行采樣，校正，計(jì)算，zui后由儀器輸出瞬時(shí)風(fēng)速/一分鐘平均風(fēng)速/瞬時(shí)風(fēng)級(jí)/一分鐘平均風(fēng)級(jí)/平均風(fēng)級(jí)對(duì)應(yīng)的浪高5個(gè)參數(shù)。測得的參數(shù)在儀器的液晶顯示器上采用數(shù)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(jī)都采取了一系列降低功耗的專門措施。為了保證數(shù)據(jù)的可靠，當(dāng)電源電壓太低時(shí)，顯示器下部電池標(biāo)記顯示缺電，提示用戶電源電壓太低數(shù)據(jù)已不可靠，需要及時(shí)更換電池。