[实用新型]风速风向仪用传感装置及风速仪和风向仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及气象监测仪器技术领域，具体涉及一种风速风向仪用传感装置及包含该传感装置的风速仪和风向仪。

背景技术

风向仪和风速仪是常用的气象仪器设备，虽然人类很早就开始使用风向仪和风速仪了，但是近段时间风速仪和风向仪的技术并没有多大进步，目前使用的风向仪和风速仪都比较落后。老式的风速风向仪是采用纯机械的方法来测量风向和风速，虽然效果尚可，但是结构复杂，制造成本高且维护不便。现在使用的风速仪和风向仪一般都采用光电原理来测量大气的风向和风速，也有有关专利公开了采用超声波进行测量的，但是光电原理测量的测量精度不够高，且为非连续数据。风速风向仪一般由风标、传感装置、电子线路三大部分组成，风标在迎风转动时，带动旋转轴旋转，是安装在旋转轴上的码盘也随之旋转。码盘上开有不同半径、不同弧长的同心圆弧槽，而码盘下方的线路板上安装有U型管座，其上翼经向开设有6至8个孔，其内插装发光二极管。其下翼对应开设有6至8个孔，孔内插装有光电管。当码盘在U形管座的上下翼之间转动时，则在不同方位形成不同的一组光电信号，由此产生不同的电信号(一般称之为格雷码)。该电信号经仪器电子部分数据处理之后由显示器显示出风向的方位。由上可见，现有的风向传感装置在装配时，码盘上的弧槽有插装有发光管、光电管的管周上的恐很难对准，使得仪器的测量精度难以保证，而且传感装置的零件较多，因此安装、调试、维修十分不便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种风速风向仪用传感装置，以及采用了所述风速风向仪用传感装置的风速仪和风向仪，来解决现有光电传感风速风向仪结构复杂、测量精度不高的问题。

为解决上述风速风向仪用传感装置的技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种风速风向仪用传感装置，用于将风速仪或者风向仪中旋转机构的转动信号转变成电信号供给后续的电子模块转换成风速数据或者风向数据，所述传感装置包括霍尔元件和永磁元件；所述霍尔元件和永磁元件之一固定不动，另一个则对应设置在风速仪或者风向仪的旋转机构上随所述旋转机构转动，所述霍尔元件与后续的电子模块电连接。

进一步的，作为风速仪用传感装置时所述永磁元件为一块磁钢。

进一步的，作为风向仪用传感装置时所述永磁元件为设置在旋转机构上随旋转机构转动的，由两块半环形磁钢组成的磁钢环，且两块半环形磁钢对称分层设置；所述霍尔元件有两个，且对应半环形磁钢固定设置。

为解决上述风速仪的技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种风速仪，包括旋转机构、传感装置和电子模块；所述旋转机构因风的吹动而旋转；所述传感装置与后续的电子模块电连接，将旋转机构的旋转圈数转换成电信号；所述电子模块将所述电信号转换成风速数据；所述传感装置包括霍尔元件和永磁元件，所述霍尔元件和永磁元件之一固定不动，另一个则对应设置在风速仪的旋转机构上随所述旋转机构转动，所述霍尔元件与电子模块电连接。

进一步的，所述永磁元件为一块磁钢。

进一步的，所述旋转机构包括风杯、杯柄、套头、转动轴、外壳以及底座、支柱和轴承；所述风杯通过杯柄与套头连接，然后通过套头固定在转动轴的一端，所述转动轴的另一端与外壳顶部固定连接；底座位于外壳底部开口处，支柱的一端竖直固定在底座中部，另一端通过轴承与外壳上部连接；所述霍尔元件固定在支柱上，所述磁钢块固定在外壳内壁上对应霍尔元件处。

进一步的，所述风杯有三个，每个风杯均通过一个杯柄与套头固定连接，且三个杯柄相对于套头均匀辐射设置。

为解决上述风向仪的技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种风向仪，包括旋转机构、传感装置和电子模块；所述旋转机构随风向变化而摆动；所述传感装置与后续的电子模块电连接，将旋转机构的摆动角度转换成电信号；所述电子模块将所述电信号转换成风向数据；其特征在于，所述传感装置包括：霍尔元件和永磁元件，所述霍尔元件和永磁元件之一固定不动，另一个则对应设置在风向仪的旋转机构上随所述旋转机构转动，所述霍尔元件与电子模块电连接。

进一步的，所述永磁元件为设置在旋转机构上随旋转机构转动的，由两块半环形磁钢组成的磁钢环，且两块半环形的磁钢对称分层设置；所述霍尔元件有两个，且对应半环形磁钢固定设置。