风杯风速传感器的工作原理

风杯风速传感器的工作原理

风杯风速传感器是一种非常常见的风速传感器，最早由英国鲁本森发明。传感部分由三个或四个圆锥形或半球形空杯组成。将空心杯固定在相互成120°的三角星形支架上或相互成90°的十字形支架上，杯的凹面朝一个方向对齐，整个横担架固定在垂直旋转轴。

当风从左侧吹时，风杯1与风向平行，风在风杯1上的压力在最直达风杯轴线的方向上近似为零。风杯2、3与风向相交60度，对于风杯2来说，其凹面面向风，风压最大；风杯3其凸面面向风，在风的左右作用下使风压比风杯2小，由于风杯2与风杯3在风杯轴线方向垂直到压力差，风杯开始顺时针方向旋转，风速越大，启动压力差越大，加速度越大，风杯旋转风速越大，

风杯开始旋转后，随着杯2顺风方向旋转，风压减小，而杯3逆风同速旋转，风压增大，风压差减小，一段时间后（风速不变时），三个风杯之间的分压差为零，风杯匀速旋转。然后可以根据杯子的速度（每秒转数）确定风速。

当风杯旋转时，带动同轴多齿切断盘或磁棒旋转，通过电路得到与风杯转速成正比的脉冲信号，该脉冲信号经计数器计数，经过换算即可得出实际风速值。

当风速增大时，转杯可以迅速提高转速以适应气流速度，而当风速减小时，由于惯性，转速不能立即下降，阵风中的旋转风速计指示风速偏高一般会出现过高的影响（平均误差在10%左右）。