[实用新型]一种热式风速传感单元及传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量领域，具体涉及一种热式风速传感单元及传感器。

背景技术

风速传感器种类繁多，常见的风速传感器一种是根据声波信号在介质中传播与气体流动原理制作的，由超成波传感器探头、超声波发送驱动和接收处理电路组成的产品，但其测量精度易受到空气温度、杂波及干扰脉冲等影响。还有一种是根据风杯的旋转和扇叶原理制作的，由风杯组件、风向轴、风向度盘和信号处理电路组成的产品，但其风杯跟踪慢、存在机械磨损。热式风速传感单元按照传感器的结构主要分为热线式和热模式，按照对铂电阻的加热方式主要分为恒温差加热方式和恒功率加热方式，恒温差加热法在高风速时对维持温度差的恒定较为困难且电路电流过大会对整个风速测量装置产生致命伤害，而传统的恒功率加热方式难以有效消除传感器的温漂，进而给风速的高精度测量带来困难。

实用新型内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种热式风速传感单元及传感器，该风速传感器在一定程度上可克服现有技术所存在的难以有效消除传感器温漂的影响，提高了风速测量的精度，成本较低。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种热式风速传感单元，包括金属管、隔热板、精密加热电阻、三个薄膜铂电阻和多通道测量电路；

所述金属管为中空结构，金属管水平设置，金属管的一端为进风口，另一端为出风口；

精密加热电阻和其中两个薄膜铂电阻连接在金属管外壁上；精密加热电阻放置在两个薄膜铂电阻之间的中间位置，且两个薄膜铂电阻距离相近金属管端部的距离相等；第三个薄膜铂电阻设置在金属管外的环境中，用于采集环境温度；

所述精密加热电阻用来进行恒功率加热，通过精密加热电阻功率的恒定来保证数据的准确度和可靠性；所述多通道测量电路用于采集迎风面上游温度、迎风面下游温度、环境温度。

作为优选方案，所述金属管为不锈钢管。

作为优选方案，所述精密加热电阻、薄膜铂电阻通过绝缘导热硅胶粘合固定在金属管外壁上。

作为优选方案，所述金属管的直径为1-5mm，厚度为0.1-0.5mm，长度为60-100mm。

作为优选方案，所述薄膜铂电阻为A级Pt100铂电阻。

作为优选方案，两个薄膜铂电阻与精密加热电阻的间距均为5-10mm。

作为优选方案，所述精密加热电阻为10^-6级温漂的精密加热电阻。

本实用新型还提供一种热式风速传感器，包括至少两个上述的热式风速传感单元，多个热式风速传感单元构成阵列。

有益效果：本实用新型提供的热式风速传感单元及传感器，包括不锈钢管、精密加热电阻、多通道测量电路和三个薄膜铂电阻。薄膜铂电阻具有线性度稳定性高及可重复性等特点，直接用两个薄膜铂电阻测量迎风面上游温度和迎风面下游温度，另一个薄膜铂电阻用于测量环境的温度，通过对环境温度测量，来减少环境温度对风速测量的影响，进而提高风速测量的精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：不锈钢管1、精密加热电阻2、薄膜铂电阻3、薄膜铂电阻4、进风口5、出风口6、不锈钢管内腔7。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示，一种热式风速传感单元，包括不锈钢管1、精密加热电阻2、薄膜铂电阻3、薄膜铂电阻4、进风口5、出风口6，此外，还包括一个用于测量环境温度的第三薄膜铂电阻和多通道测量电路。其中不锈钢管1为中空结构，内部为不锈钢管内腔7；不锈钢管1水平放置，用绝缘导热硅胶把精密加热电阻2、薄膜铂电阻3和薄膜铂电阻4紧贴不锈钢管道上表面粘合；薄膜铂电阻 3和薄膜铂电阻4距精密加热电阻2两端呈等间距5-10mm水平粘合；进风口5距薄膜铂电阻3的距离与出风口6距薄膜铂电阻4的距离相等。第三薄膜铂电阻设置在环境中，用于采集环境温度值；第三薄膜铂电阻与多通道测量电路连接。