[实用新型]一种矿用风速风向传感器

权利要求书

1.一种矿用风速风向传感器，其特征在于，包括：MCU（1）、CPLD（2）、传感器探头、数据采集卡（11）以及传感器内部元器件供电的电源（12）；

传感器探头的顶盖（3）和底座（8）相对设置，中间通过十字交叉的连接杆（5）相连；

连接杆（5）上相匹配内设有换能器（6）；换能器（6）驱动输入端通过超声波换能驱动电路（13）与CPLD（2）的驱动信号输出引脚连接，换能器（6）的接收信号输出端通过放大滤波电路（14）、数据采集卡（11）连接CPLD（2）的信号采集引脚；CPLD（2）与MCU（1）通信连接。

2.根据权利要求1所述的矿用风速风向传感器，其特征在于，

相对的连接杆（5）上内设的换能器（6）相对设置。

3.根据权利要求1所述的矿用风速风向传感器，其特征在于，

超声波换能驱动电路（13）包括：二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、三极管Q1、三极管Q2、升压控制器U1、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电感L1、光耦UC；

电源（12）通过二极管D1连接升压控制器U1的第五引脚，升压控制器U1的第五引脚还通过电感L1连接升压控制器U1的第一引脚、升压控制器U1的第一引脚还通过二极管D2连接电容C1的一端、电阻R2的一端、电阻R5的一端、电阻R6的一端；电容C1的另一端连接升压控制器U1的第三引脚、电阻R2的另一端、电阻R3的一端；电阻R3的另一端连接三极管Q1的集电极，并通过电阻R4接地；升压控制器U1的第四引脚连接CPLD（2）的使能信号输出端；CPLD（2）的幅度信号控制端通过电阻R1连接三极管Q1的基极，三极管Q1的基极还通过电容 C2接地；

电阻R5的另一端连接三极管Q2的集电极、二极管D3的正向端、二极管D6的反向端；二极管D3的反向端连接二极管D4的正向端、二极管D6的正向端、二极管D5的反向端；二极管D4的反向端、二极管D5的正向端连接换能器（6）；电阻R6的另一端连接三极管Q2的基极、光耦UC的正向输出端；光耦UC的负向输出端、三极管Q2的发射极接地；光耦UC的正向输入端通过电阻R7连接CPLD（2）的驱动信号输出端；光耦UC的负向输入端接地，并通过电容C3连接光耦UC的正向输入端。

4.根据权利要求2或3所述的矿用风速风向传感器，其特征在于，

放大滤波电路（14）包括：集成运放U2、集成运放U3、集成运放U4、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8；

接收信号输出端通过串联的电容C4、电阻R8连接集成运放U2的反向输入端，并通过电阻R9连接集成运放U2的输出端；集成运放U2的输出端通过串联的电容C5、电阻R10连接集成运放U3的反向输入端，并通过电阻R11连接集成运放U3的输出端；集成运放U3的输出端通过串联的电容C6、电阻R12连接集成运放U4的输出端，并通过并连接的电容C7、电阻R13连接集成运放U4的输出端，集成运放U4的输出端通过电容C8连接数据采集卡（11）；集成运放U2的正向输入端、集成运放U3的正向输入端、集成运放U4的正向输入端接地。

5.根据权利要求1所述的矿用风速风向传感器，其特征在于，

传感器探头上设有温度传感器（7）和气压传感器（9）；

温度传感器（7）和气压传感器（9）与MCU（1）通信连接。

6.根据权利要求1所述的矿用风速风向传感器，其特征在于，

环绕传感器探头的顶盖（3）内嵌有声光报警器（4），声光报警器（4）与MCU（1）通信连接。

7.根据权利要求1所述的矿用风速风向传感器，其特征在于，

MCU（1）通过RS485总线与上位机（10）通信连接。