[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

摘要

本发明涉及一种气象仪器仪表，具体公开了一种超声波风速风向仪以及对应的多气象参数测量仪。其中风速风向仪，包括设置于同一水平面上的四个超声波传感器，通过单片机运算控制电路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，进而计算出实际风速与风向，避免了风杯的长时间机械转动所带来的磨损，从而延长了使用寿命。其中多气象参数测量仪，将风速风向仪、温度传感器、湿度传感器、压力传感器多个功能模块通过单片机运算控制电路集成在一起，使仪器整体结构简洁紧凑，从而使之安装使用更加便捷；而且，避免了传统测量系统中的诸多机械运动部件，当然提高了仪器的稳定性与可靠性。

主权项

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 = V 1 2 + V 2 2 , 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。