[发明专利]超声波风速风向仪以及对应的多气象参数测量仪

权利要求书

1.一种超声波风速风向仪，其特征在于：

包括设置于同一水平面上的第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器、第四超声波传感器；

所述第一超声波传感器与第二超声波传感器所在直线和第三超声波传感器与第四超声波传感器所在直线相互垂直；

在所述四个超声波传感器的信号输出端上连接有一模数(A/D)转换电路，用于将所述超声波传感器接收到的超声波信号经模数转换后传输给一单片机运算控制电路处理；

所述单片机运算控制电路，用于控制四个超声波传感器发送或接收超声波，并记录超声波从发送到接收之间的时间，然后根据下述公式计算出实际风速与风向：

V1＝L1/2(1/t1-1/t2)，

V2＝L2/2(1/t3-1/t4)，

V=V12+V22,]]>

tgθ＝V2/V1，

V为测得的实际风速，

θ为实际风向与第一超声波传感器和第二超声波传感器所在方向的夹角，

V1为实际风速在第一超声波传感器与第二超声波传感器所在方向上的速度矢量，

V2为实际风速在第三超声波传感器与第四超声波传感器所在方向上的速度矢量，

t1为超声波从第一超声波传感器传送到第二超声波传感器的时间，

t2为超声波从第二超声波传感器传送到第一超声波传感器的时间，

t3为超声波从第三超声波传感器传送到第四超声波传感器的时间，

t4为超声波从第四超声波传感器传送到第三超声波传感器的时间，

L1为第一超声波传感器与第二超声波传感器之间的距离，

L2为第三超声波传感器与第四超声波传感器之间的距离。

2.根据权利要求1所述的超声波风速风向仪，其特征在于：

在所述模数(A/D)转换电路与所述超声波传感器之间还串联有一带通放大电路。

3.根据权利要求2所述的超声波风速风向仪，其特征在于：

在所述带通放大电路与所述超声波传感器之间还串联有一电子模拟开关。

4.根据权利要求1至3任一项所述的超声波风速风向仪，其特征在于：

所述四个超声波传感器设置于同一圆周上。

5.根据权利要求4所述的超声波风速风向仪，其特征在于：

所述四个超声波传感器为发射频率200K赫兹的超声波换能器。

6.根据权利要求4所述的超声波风速风向仪，其特征在于：

所述电子模拟开关为4选1的电子模拟开关。

7.一种包含权利要求1所述超声波风速风向仪的多气象参数测量仪，其特征在于：

在所述超声波风速风向仪的单片机运算控制电路的输入端还连接有温度传感器、湿度传感器、以及压力传感器。

8.根据权利要求7所述多气象测量仪，其特征在于：

在所述单片机运算控制电路上还设置有一串行通讯接口。