[实用新型]一种矿用风速风向传感器电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及一种矿用风速风向传 感器电路。

背景技术

传感器是一种在各个领域均有重要且广泛应用的电子器件，其可 以将各项参数，如温度、湿度、距离、速度等信息反馈给处理系统， 以使处理系统能掌控当前关注部分的细部状态信息，以实现特定的控 制功能。

风速传感器是一种可连续监测风速、风量大小，能对所处巷道的 风速风量进行实时现实的装置，是矿井通风安全参数测量的重要仪 表，主要应用于煤矿井下具有瓦斯爆炸危险的各矿井通风总回风巷、 风口、井下主要测风站、扇风机井口、掘进工作面、采煤工作面等。 风速传感器的性能对井下作业人员的安全具有重要影响。

现有的风速传感器只能测量单一风速，无法进行风向(正、反) 测量，因此使风速传感器的实际应用受到限制，不能全面地反应监控 点的通风情况。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供 一种矿用风速风向传感器电路，以使风速传感器具备风向测量和温度 测量等功能，提升风速传感器的实际使用价值。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种矿用风速风向传感器电路，包括安装在探头上的加热电阻和 温度监测电阻，在探头内部设置有恒温控制电路；流体自探头外部流 过，带走加热电阻的热量使其温度降低，恒温控制电路调节加热电阻 两端的电压，使加热电阻和流体之间保持恒定的温度差，通过加热电 阻两端电压的变化可测量出流体速度。

进一步地，所述的风速风向传感器电路还包括风向测量电路，该 风向测量电路包括并联设置的第一支路和第二支路，第一支路上串联 设置有第一变阻器R1(500R/100ppm)和第一参比电阻Rs_L，第二电 路上串联设置有第二电阻R2和第二参比电阻Rs_R，其中第一支路和 第二支路的上端接电源，下端接地；所述的第一参比电阻Rs_L和第 二参比电阻Rs_R分别设置在加热电阻的两侧；从R1和Rs_L之间取 一个点记为V1，从R2和Rs_R之间取一个点记为V2，通过V1和V2 之间的电压极性判断风速的方向。

进一步地，所述的恒温控制电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、 第五电阻R5、第二变阻器R6、第七电阻R7、第九电阻R9、三极管 Q1、运算放大器U1、电容C6、无感电容CD1，其中所述的温度监测 电阻、R3、R6、R4、R5依次串联后连接至Q1的集电极并接电源；Q1 的发射极依次串联R7和所述的加热电阻；U1的正输入端连接在R3 和R6之间，U1的负输入端连接在R7和加热电阻之间，U1的输出端 与Q1的基极连接；C6和CD1并联后连接U1的正电源端并接电源， U1的负电源端和加热电阻均接地；R9接在U1的正输入端和U1的正 电源端之间。

本实用新型具有以下技术特点：

本实用新型提出的这种传感器电路，与传感器探头配合，可同时 可测量风速、风向(正、反)、温度三个参数，同时，可利用温度测 量功能对风速测量进行温度补偿，提高风速测量精度。与现有的同类 产品相比，本装置的精度更高，功能更加丰富，使风速传感器具有更 高的实际使用价值，为风速风向的监测提供了一种理想的工具：

1.可测风速低：可测量低至0.1m/s微速风，优于目前市场上电 子风速传感器0.4m/s的测量下限；

2.量程宽：风速测量范围(0.1～25)m/s，涵盖了微、低、中、 高4种测量范围；

3.功能强：可同时测量风速、风向、温度，自带声光报警，高 亮数码管显示，多种输出信号可自由选择；

4.可靠性高：无运动部件，优秀的重复性、长期稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的传感器电路的电路图；

图2为本实用新型的应用示意图；

具体实施方式

遵从上述技术方案，如图1所示，本实用新型提供了一种矿用风 速风向传感器电路，包括安装在探头上的加热电阻Rh和温度监测电 阻Pt，电阻采用PT电阻；在探头内部设置有恒温控制电路CTA，通 过恒温控制电路保证加热电阻Rh与流体(风)之间保持恒定的温度 差△T。