风速传感器原理及产品介绍

风速传感器是一种常见的传感器，可以连续测量风速和风量（风量=风速×横截面积）。

风速传感器一般分为机械式（主要是螺旋桨、风杯）风速传感器、热风风速传感器、皮托管风速传感器和基于声学原理的超声波风速传感器。

风杯风速传感器是一种非常常见的风速传感器，最早由英国罗宾逊发明。感应部分由三四个圆锥形或半球形空杯组成。空心杯壳固定在互成120°的三尖星形支架或互成90°的十字形支架上。杯体的凹面朝一个方向排列，整个横臂固定在一根垂直的旋转轴上。

当风从左侧吹来时，风杯1与风向平行，风对风杯1的压力在最接近风杯轴线的方向上的分力近似为零。风杯2和风杯3与同一风向相交，成60度角。对于风杯2来说，其凹面面向风，承受的风压最大；风杯3的凸面迎风，风的湍流使其受到风压。它比风杯2小。由于风杯2和风杯3在垂直于风杯轴线的方向上的压力差，风杯开始顺时针旋转。风速越大，初始压力差越大，导致加速度越大，风杯转动得越快。

风杯开始旋转后，由于杯体2顺风向旋转，风压相对减小，而杯体3以相同速度逆风旋转，风压相对增大，风压差继续减小。，经过一段时间（风速恒定时），当作用在三个风杯上的分压差为零时，风杯变为匀速旋转。这样，根据风杯的转速（每秒的转数）即可确定风速。

当风杯旋转时，带动同轴多齿切割盘或磁棒旋转，通过电路得到与风杯转速成正比的脉冲信号。脉冲信号经计数器计数，转换后即可得到实际风速值。

目前新型转子风速计均采用三杯，且锥形杯的性能优于半球形杯。当风速增大时，转子可以迅速提高转速以适应气流速度。当风速降低时，由于惯性的影响，旋转风速仪在阵风中指示的风速一般过高，成为过度效应（产生的平均误差在10%左右）。