專利名稱：應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀。
背景技術(shù)：
在對氣象學(xué)越加重視的今天，氣象數(shù)據(jù)的采集更顯重要。風(fēng)速是氣象數(shù)據(jù)中的一個(gè)重要的參數(shù)，對它的測量，將會(huì)極大的影響到氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。同時(shí)，風(fēng)速、風(fēng)力的測量在某些行業(yè)，譬如煤炭，飛機(jī)，汽車，電力等都十分重要。目前的風(fēng)速儀主要有風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)、熱線風(fēng)速計(jì)、聲學(xué)風(fēng)速計(jì)三種。風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)是最常見的一種風(fēng)速計(jì)。轉(zhuǎn)杯式風(fēng)速計(jì)最早由英國魯賓孫發(fā)明，當(dāng)時(shí)是四杯，后來改用三杯。三個(gè)互成度固定在架上的拋物形或半球形的空杯都順一面，整個(gè)架 子連同風(fēng)杯裝在一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上。在風(fēng)力的作用下風(fēng)杯繞軸旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。轉(zhuǎn)速可以用電觸點(diǎn)、測速發(fā)電機(jī)或光電計(jì)數(shù)器等記錄。熱線風(fēng)速計(jì)有一根被電流加熱的金屬絲，流動(dòng)的空氣使它散熱，利用散熱速率和風(fēng)速的平方根成線性關(guān)系，再通過電子線路線性化(以便于刻度和讀數(shù))，即可制成熱線風(fēng)速計(jì)。熱線風(fēng)速計(jì)分旁熱式和直熱式兩種。旁熱式的熱線一般為錳銅絲，其電阻溫度系數(shù)近于零，它的表面另置有測溫元件。直熱式的熱線多為鉬絲，在測量風(fēng)速的同時(shí)可以直接測定熱線本身的溫度。熱線風(fēng)速計(jì)在小風(fēng)速時(shí)靈敏度較高，適用于對小風(fēng)速測量。它的時(shí)間常數(shù)只有百分之幾秒，是大氣湍流和農(nóng)業(yè)氣象測量的重要工具。聲學(xué)風(fēng)速計(jì)的原理是在聲波傳播方向的風(fēng)速分量將增加(或減低)聲波傳播速度，利用這種特性制作的聲學(xué)風(fēng)速表可用來測量風(fēng)速分量。聲學(xué)風(fēng)速表至少有兩對感應(yīng)元件,每對包括發(fā)聲器和接收器各一個(gè)。使兩個(gè)發(fā)聲器的聲波傳播方向相反，如果一組聲波順著風(fēng)速分量傳播，另一組恰好逆風(fēng)傳播，則兩個(gè)接收器收到聲脈沖的時(shí)間差值將與風(fēng)速分量成正比。如果同時(shí)在水平和鉛直方向各裝上兩對元件，就可以分別計(jì)算出水平風(fēng)速、風(fēng)向和鉛直風(fēng)速。由于超聲波具有抗干擾、方向性好的優(yōu)點(diǎn)，聲學(xué)風(fēng)速表發(fā)射的聲波頻率多在超聲波段。金屬應(yīng)變片有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種變化可通過電橋放大,再輸出到檢測儀表。LCD液晶顯示器是Liquid Crystal Display的簡稱，LCD的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃當(dāng)中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面。單片微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit)，常用英文字母的縮寫MCU表示單片機(jī)，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，例如通過程序，可用單片機(jī)方便的控制IXD的顯示內(nèi)容和顯示方式。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于用金屬應(yīng)變片實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型包括外殼(I)、手柄(2)、LCD顯示屏(3)、金屬應(yīng)變片(4)、電源(5)、信號(hào)調(diào)理模塊 (6),其特征是外殼⑴是一個(gè)圓柱形殼體，外殼⑴側(cè)表面安裝手柄(2),外殼⑴下表面外側(cè)安裝LCD顯示屏(3)，外殼(I)上表面內(nèi)側(cè)粘合金屬應(yīng)變片(4)，外殼的內(nèi)部安裝電源(5)和信號(hào)調(diào)理模塊(6)。所述的外殼(I)由金屬材料制成，外殼(I)的側(cè)面和下表面具有一定的剛性，夕卜殼
(1)上表面具有一定的彈性。所述的金屬應(yīng)變片(4)共有四個(gè)，這四個(gè)金屬應(yīng)變片(4)接成惠更斯橋式電路，其兩個(gè)對角線點(diǎn)接入電源(5)的正負(fù)極，另兩個(gè)對角線點(diǎn)把輸出電壓送入信號(hào)調(diào)理模塊(6)。所述的信號(hào)調(diào)理模塊(6)由放大電路(6-1)、A/D轉(zhuǎn)換電路(6-2)、單片機(jī)(6_3)所組成，金屬應(yīng)變片⑷送出的弱電壓信號(hào)送入放大電路(6-1)放大后送入A/D轉(zhuǎn)換電路(6-2)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換電路(6-2)輸出的數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)￠-3)，通過編程，單片機(jī)(6-3)輸出IXD顯示屏(3)的控制信號(hào)。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)用金屬應(yīng)變片獲得風(fēng)速電壓信號(hào)，通過對單片機(jī)編程完成LCD顯示器控制信號(hào)的輸出。產(chǎn)品體積較小，適合外出攜帶，操作方便，可靠性高。

圖I應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀信號(hào)傳遞示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作具體說明。參見圖1，應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀結(jié)構(gòu)示意圖，應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀由外殼(I)、手柄
(2)、LCD顯示屏(3)、金屬應(yīng)變片(4)、電源(5)、信號(hào)調(diào)理模塊(6)組成，外殼(I)是一個(gè)圓柱形殼體，外殼(I)側(cè)表面安裝手柄(2),外殼(I)下表面外側(cè)安裝LCD顯不屏(3),外殼
(I)上表面內(nèi)側(cè)粘合金屬應(yīng)變片(4),外殼的內(nèi)部安裝電源(5)和信號(hào)調(diào)理模塊(6)。外殼
(I)由金屬材料制成，外殼(I)的側(cè)面和下表面具有一定的剛性，外殼(I)上表面具有一定的彈性。金屬應(yīng)變片(4)共有四個(gè)，這四個(gè)金屬應(yīng)變片(4)接成惠更斯橋式電路，其兩個(gè)對角線點(diǎn)接入電源(5)的正負(fù)極，另兩個(gè)對角線點(diǎn)把輸出電壓送入信號(hào)調(diào)理模塊(6)。參見圖2，應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀信號(hào)傳遞示意圖，信號(hào)調(diào)理模塊￠)由放大電路(6-l)、A/D轉(zhuǎn)換電路(6-2)、單片機(jī)(6-3)所組成，金屬應(yīng)變片(4)送出的弱電壓信號(hào)送入放大電路￠-1)放大后送入A/D轉(zhuǎn)換電路￠-2)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換電路￠-2)輸出的數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)(6-3)，通過編程，單片機(jī)(6-3)輸出LCD顯示屏(3)的控制信號(hào)。使用時(shí)，將外殼(I)上表面對準(zhǔn)風(fēng)向，從處殼(I)下表面外側(cè)LCD顯示屏(3)上讀取風(fēng)速。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀，其特征在于應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀由外殼(I)、手柄(2)、IXD顯示屏(3)、金屬應(yīng)變片(4)、電源(5)、信號(hào)調(diào)理模塊(6)組成，外殼(I)是一個(gè)圓柱形殼體，夕卜殼(I)側(cè)表面安裝手柄(2),外殼(I)下表面外側(cè)安裝LCD顯不屏(3),外殼(I)上表面內(nèi)側(cè)粘合金屬應(yīng)變片(4)，外殼的內(nèi)部安裝電源(5)和信號(hào)調(diào)理模塊(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀，其特征在于所述的外殼(I)由金屬材料制成，外殼(I)的側(cè)面和下表面具有一定的剛性，外殼(I)上表面具有一定的彈性。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀，其特征在于所述的金屬應(yīng)變片(4)共有四個(gè)，這四個(gè)金屬應(yīng)變片(4)接成惠更斯橋式電路，其兩個(gè)對角線點(diǎn)接入電源(5)的正負(fù)極，另兩個(gè)對角線點(diǎn)把輸出電壓送入信號(hào)調(diào)理模塊(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀，其特征在于所述的信號(hào)調(diào)理模塊(6)由放大電路(6_1)、A/D轉(zhuǎn)換電路(6-2)、單片機(jī)(6-3)所組成，金屬應(yīng)變片⑷送出的弱電壓信號(hào)送入放大電路(6-1)放大后送入A/D轉(zhuǎn)換電路(6-2)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換電路 (6-2)輸出的數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)(6-3)，通過編程，單片機(jī)(6-3)輸出LCD顯示屏(3)的控制信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)變式數(shù)顯風(fēng)速儀。包括外殼(1)、手柄(2)、LCD顯示屏(3)、金屬應(yīng)變片(4)、電源(5)、信號(hào)調(diào)理模塊(6)。外殼(1)是一個(gè)圓柱形殼體，外殼(1)側(cè)表面安裝手柄(2)，外殼(1)下表面外側(cè)安裝LCD顯示屏(3)，外殼(1)上表面內(nèi)側(cè)粘合金屬應(yīng)變片(4)，外殼的內(nèi)部安裝電源(5)和信號(hào)調(diào)理模塊(6)。使用時(shí)，將外殼(1)上表面對準(zhǔn)風(fēng)向，從處殼(1)下表面外側(cè)LCD顯示屏(3)上讀取風(fēng)速。
文檔編號(hào)G01P1/07GK202494687SQ20122005100
公開日2012年10月17日 申請日期2012年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月17日
發(fā)明者孫福玉, 楊蘊(yùn)石 申請人:孫福玉