[发明专利]一种超声波风速测定仪

说明书

技术领域

本发明涉及到电子技术、传感技术和单片机技术等领域。

背景技术

风速测定在日常生活和工农业生产中应用广泛，目前常用的风速测定仪多为旋转式，低速风和高速风测量误差大。本发明利用超声波与风速叠加原理，通过测量时间差来获得风速，测量误差小，受风速影响小。

发明内容

本发明涉及一种超声波风速测定仪，该装置由振荡电路(1)、超声波发送器(2)、超声波接收器(3)、信号处理电路(4)、时间间隔电路(5)、单片机(6)、显示器(7)和支架(8)组成；超声波接收器(3)分为A、B两个，信号处理电路(4)分为C、D两通道，超声波接收器A、B分别连接信号处理电路C、D，即超声波接收器A连接信号处理电路C，超声波接收器B连接信号处理电路D。信号处理电路C、D连接时间间隔电路(5)，时间间隔电路(5)连接单片机(6)，单片机(6)再连接显示器(7)。

振荡电路(1)产生40KHz的振荡信号，送超声波发送器(2)发送超声波。超声波接收器A、B收到超声波，经信号处理电路C、D获得方波信号，C、D输出的方波信号由时间间隔电路(5)获得时间间隔，该时间间隔由单片机(6)进行测量和计算获得风速，再送显示器进行显示。

该发明的有益效果是低风速和高风速测量误差受风速影响小，精度高。

附图说明

图1为方框图，图2为安装结构图，图3为超声波发送电路，图4为信号处理电路，图5为单片机、显示电路。

图1到图5中，包括振荡电路(1)、超声波发送器(2)、超声波接收器(3)、信号处理电路(4)、时间间隔电路(5)、单片机(6)、显示器(7)和支架(8)，超声波接收器(3)又包括两个超声波接收传感器A、B，信号处理电路(4)包括两个通道C、D。

具体实施方案

本实施例中，图2是超声波传感器安装结构图，超声波发送器(2)安装到上部，向下发送超声波，两个超声波接收器A、B安装在下面同一水平面上，三者成等腰三角形。当无风时，发送器发出的超声波同时到达接收器A、B，如果有风时，发送器发出的超声波先到达接收器B，后到达接收器A。

本实施例中，图3超声波发送电路包括振荡电路(1)、超声波发送器(2)，振荡电路(1)采用NE555定时振荡器，产生40KHz的方波信号，通过非门电路后驱动超声波发送器(2)。

本实施例中，信号处理电路(4)分为完全相同的两个通道C、D，包括有滤波放大、相位延迟、比较和分频等功能。将超声波接收器送来的信号得到10KHz的方波。

本实施例中，图5包括时间间隔电路(5)、单片机(6)、显示器(7)，信号处理电路C、D输出的方波送时间间隔(5)的两个输入端，其输出端获得时间差。该时间差送单片机(6)进行测量。

本实施例中，单片机(6)采用STC1212LE5204AD芯片，其作用是测量时间间隔并转换成风速，送显示器(7)进行显示。

本实施例中，显示器(7)采用LCD1602型液晶显示模块。

本实施例中，如图5所示，显示器(7)采用四位数据模式，其高四位数据口分别接单片机(6)的P17、P16、P15、P14，EN端接单片机P13，RS端按单片机P12。按键按单片机的P35、P37。

本实施例中，振荡电路(1)、信号处理电路(4)、单片机(6)、显示器(7)等有关电路都采用+5V电源供电。