矿用风速传感器
毕业设计（论文）
（说明书）
题目：矿用风速传感器电路设计
姓名：李雪
学号： 20092004299
平顶山工业职业技术学院
2011 年 12 月 9 日
平顶山工业职业技术学院
毕业设计（论文）任务书姓名李雪
专业应用电子线路（设计与应用方向）
任务下达日期 2011 年 9 月 19 日
设计（论文）开始日期 2011 年 9 月 26 日
设计（论文）完成日期 2011 年 12 月 9 日
设计（论文）题目：矿用风速传感器电路设计
A·编制设计
B·设计专题（毕业论文）
指导教师张宏
系（部）主任郭宗跃
2011年 12 月 9日
平顶山工业职业技术学院
毕业设计（论文）答辩委员会记录
自动化与信息工程系应用电子线路（设计与应用方向）专业，学生李雪于 2011 年 12 月日进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：矿用风速传感器电路设计
专题（论文）题目：矿用风速传感器电路设计
指导老师：张宏
答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生李雪毕业设计（论文）成绩为。
答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：
答辩委员会副主任（签字）：
答辩委员会委员：，，，
，，，
平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语
第页
毕业设计（论文）及答辩评语：
目录
摘要 (1)
第1章矿用风速传感器概述 (2)
1.1矿用风速传感器的作用 (2)
1.2矿用风速传感器的安装位置 (2)
1.3矿用风速传感器的技术指标 (2)
1.4矿用风速传感器的分类 (2)
1.5测风方法 (3)
1.6测风注意事项 (4)
1.7 各类传感器性能比较 (5)
1.8超声波风速传感器的主要特点 (6)
第2章工作原理及设计方案 (8)
2.1工作原理 (8)
2.1.1卡曼涡街原理 (8)
2.1.2超声波旋涡式风速传感器工作原理 (9)
2.2设计方案 (10)
第3章各部分电路设计 (12)
3.1电源电路的设计 (12)
3.2发射电路设计 (13)
3.2.1电感三点式振荡器 (13)
3.2.2乙类推挽功率放大电路 (15)
3.2.3 相关的计算 (16)
3.3超声波发射/接收电路 (17)
3.4接收电路的设计 (19)
3.4.1中频放大电路 (19)
3.4.2 检波电路 (19)
3.4.3低频放大电路 (21)
3.5整形电路的设计 (22)
3.6频率-电流装换电路的设计 (23)
3.7显示电路的设计 (24)
第4章风速传感器的使用 (30)
4.1使用前的准备 (30)
4.2 传感器接线 (30)
4.3 风速传感器使用注意事项 (31)
4.4维护与保养 (31)
结束语 (33)
致谢 (34)
参考文献 (1)
附录 (2)
摘要
矿用传感器是煤矿监控系统的“耳目”，它用于监测煤矿环境参数与生产过程参数，将各种物理量转换为电信号。
煤矿安全监测系统是煤炭高产、高效、安全生产的重要保证。世界各主要产煤国对此都十分重视，研制、生产和推广使用了环境安全、轨道运输、胶带运输、提升运输、供电、排水、矿山压力、火灾、水灾、煤与瓦斯突出、大型机电设备健康状况等监控系统，提高了生产率和设备利用率，增强了矿山安全。
随着传感器技术、电子技术、计算机技术和信息传输技术的发展和在煤矿的应用，为适应机械化采煤的需要，矿井监控系统由早期的单一参数的监测系统，发展为多参数单方面监控系统。这些系统均针对某一方面的多参数监控，这包括环境安全监控系统、轨道运输监控系统，胶带运输监控系统、提升运输监控系统、供电监控系统、排水监控系统、矿山压力监控系统、火灾监控系统、水灾监控系统、煤与瓦斯突出监控系统、大型机电设备健康状况监控系统等。
环境安全监控系统主要用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、风速、负压、湿度、温度、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停、工作电压、工作电流等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。
环境参数传感器包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、温度、湿度、风速、绝对压力、相对压力(负压)、粉尘、烟雾等传感器。生产参数传感器包括机电设备开／停、料位、皮带秤重、机组位置、皮带打滑、电压、电流、功率等传感器。
矿用风速传感器在煤矿开采业中的作用，不可小觑。在煤矿开采时风速的大小直接影响矿工的生命安全，风速太小，有害气体得不到及时的稀释，可能导致爆炸；如瓦斯爆炸。当风速太大时，可能导致粉尘爆炸。因此风速传感器在煤矿开采中至关重要。
主要是将信号转换为超声波，利用接收换能器接收经过风速调制的信号。然后经过中频放大、检波、低频放大、整形后得到方波，然后分两路，一路送给就地显示，一路进行F/I转换。
第1章矿用风速传感器概述
1.1矿用风速传感器的作用
矿用风速传感器用于检测煤矿井下各坑道、风口、主风扇等处的风速。在煤炭开采的过程中，总有瓦斯涌出。为稀释矿井空气中的瓦斯，需不断地向井下输送新鲜空气。风量是通风系统的重要参数之一。因此，对矿井风速的监测是矿井监控的主要内容之一。
1.2矿用风速传感器的安装位置
安装：风速传感器可安装在主要测风站和进回风巷等地。安装地应在距顶板较好无明显淋水，不妨碍运输和行人安全的地方，传感头指向应与风流方向一致。安装前应首先测量通道平均风速，任选一点安装，遥控器对准传感器按动上、下键，使就地显示为平均风速即可。注意：传感器安装一定要牢固，不得摆动，传感器测风面一定要垂直风流方向。
1.3矿用风速传感器的技术指标
测量范围：0.4 ～15m/s
测量误差：≤±0.3m/s
输出信号：频率型200Hz~1000Hz或电流型1mA~5mA
工作电压：12V～21V(DC)
工作电流：≤90 mA
传输距离：≤2Km
1.4矿用风速传感器的分类
（1）按传感器用途可分为环境参数传感器与生产参数传感器。
（2）按供电方式可分为自带电源式传感器与外接电源式传感器两种。
（3）按其输出信号形式可分为模拟量、开关量、累计脉冲量等。模拟信号应符合
下列信号制式：电流模拟信号为1～5mA或4～20mA，频率模拟信号为200～1000Hz
或5～15Hz。
（4）按作用原理不同可分为：机械翼式风速传感器、电子翼式风速传感器、热效应式风速传感器超声波风速传感器。
（5）按风速的测量范围可分为高速风速传感器（V>10m/s）、中速风速传感器（V=0.5m/s～10m/s）、低速风速传感器(V =0.3m/s～0.5m/s)
1.5测风方法
测量井巷的风量一般要在测风站内进行，在没有测风站的巷道中测风时，要选一段巷道没有漏风、支架齐全、断面规整的直线段进行测风。
空气在井巷中流动时，由于受到内外摩擦的影响，风速在巷道断面内的分布是不均匀的,如图1-1所示。在巷道轴心部分风速最大，而靠近巷道周壁风速最小，通常所说的风速是指平均风速而言，故用风速传感器测风必须测出平均风速。为了测得巷道断面上的平均风速，测风时可采用路线法，即将风速传感器按图1-2所示的路线均匀移动测出断面上的风速；或者采用分格定点法，如图1-3所示，即将巷道断面分为若干方格，使风表在每格内停留相等的时问，进行移动测定，然后计算出平均风速。根据断面大小，常用的有9点法、
1
2点法等。
图1-1 风速流动状态 图1-2 线路法测风 图1-3 定点法测风
测风时，根据测风员的站立姿势不同又分为迎面法和侧身法两种。
迎面法是测风员面向风流方向，手持风速传感器，将手臂向正前方伸直进行测风。此时因测风人员立于巷道中间，阻挡了风流前进，降低了风速传感器测得的风速。为了消除测风时人体对风流的影响，须将测算的真实风速乘以校正系数(1.14)才能得出实际风速。
侧身法是测风人员背向巷道壁站立，手持风速传感器，将手臂向风流垂直方向伸直，然后测风。用侧身法测风时，测风人员立于巷道内减少了通风断面，从而增大了风速，需对测风结果进行校正，其校正系数按下式计算：
S S K 4
.0-= 式中 K —--测风校正系数，
S ——测风站的断面积（m 2），
0.4--- 测风人员阻挡风流的断面积（m 2）。
1.6测风注意事项
(1)风速传感器度盘一侧背向风流，即测风员能看到度盘；否则，风速传感器指针会发生倒转。
(2)风速传感器不能距人体太近，否则会引起较大的误差。
(3)风速传感器在测量路线上移动时，速度一定要均匀。在实际工作中，这点常不被重视，由此引起的误差是很大的。如果风速传感器在巷道中心部分停留的时间长，则测量结果较实际风速偏高；反之，测量结果较实际值偏低。
(4)叶轮式风速传感器一定要与风流方向垂直，在倾斜巷道测风时，更应注意。如表1-1传感器偏角对测量结果的影响。由表1-1可知偏角10°以内时所产生的误差可忽略不计。
表1-1传感器偏角对测量结果的影响
风度偏角/(°) 风表平均读数误差/%
O 141．O O．35
5 140.5 1.42
10 139．O 2.50
15 137.5 6.50
20 132．O
(5)在同一断面测风次数不应小于3，三次测量结果的最大误差不应超过5%。
(6)传感器的量程应和测定的风速相适应，否则将造成风速传感器损坏或量程不准确。
(7)为了减小测量误差，一般要求在1min时间内，使传感器从移动路线的起点到达终点。
(8)使用前还应注意传感器的校正有效期。
1.7 各类传感器性能比较
表1-2各类传感器性能的比较
矿用风速传感器的种类优点缺点
机械翼式风速传感器
体积小，质量轻，可测平
均速度。精度低，不能直接指示风速，不能自动遥测，不能
测微风。
电子翼式风速传感器接近开关式
（感应式）
电容式
光电式
能发展遥测，精确度比机
械翼式高，能直接指示瞬
时风速。
叶片有惯性运动，所以测
量值偏大，体积和质量比
机械翼式大，构造复杂，
风速过高不能测、风速过
低也不能测。
热效应式风速传感器
热线式
热球式
热敏电阻式
没有惯性影响，高低风速
均可测，能发展遥测。
热敏电阻和热球的测值
呈非线性，受湿度和气体
成份的影响。
超声波风速传感器
结构简单，寿命长，性能稳定，不受风流的影响，精
度高，风速测量范围大。
通过表中的比较，可以明显的看到，设计传感器最好的选择就是超声波风速传感器。不仅结构简单，性能稳定，不受风流影响而且精度高，测量范围大。
1.8超声波风速传感器的主要特点
矿井的风速传感器主要有超声波时差式和超声波旋涡式两种。
1. 超声波时差式风速传感器：它是应用超声波的时差来测定风速的，当超声波以速度v 从甲地传到距离L 的乙地时，所需的时间为t.如图1-4；
图 1-4 顺风的条件下
如果空气以速度V 运动时，超声波从甲地到乙地所需时间为：
V L
V L
t +=
V
L
是V 在v 方向的分量。
在顺风和逆风的条件下，如果超声波传播距离相同，如图1-5 所示。
图1-5 顺风和逆风的条件下
所需的传播时间分列为t +．和t -，即：
顺风时：
逆风时:
V L
t =
V t L
V L
-=
-V t L
V L
+
=+
)1
1(_
t
t -+
不难看出，通过测量顺风逆风超声波时差关系， 就可以测定风速大小。
2.超声波旋涡式风速传感器具有如下特点(1)采用超声波涡街原理具有可动部件，可靠性高介质适应性强等特点。 (2)采用高集成数字化电路，电路结构简单，性能可靠，便于维修与调试(3)外壳采用全不锈钢材料-设计，增强了传感器的抗冲击和抗腐蚀能力，通过两者的比较最终选择超声波旋涡式风速传感器电路进行设计。
3.超声波旋涡式风速传感器具有如下优点：
（1）无可动部件，无机械磨损，性能稳定，使用寿命长；
（2）输出本身就是与风速成线性关系的脉冲频率信号，没有零点漂移，且敏感元件灵敏度变化不会直接影响输出，测量精度高；
（3）输出信号不受流体特性（温度、湿度、压力、成份、密度、粘度、矿尘等）影响；
（4）响应迅速。
L L V L V V V V t t L
L L 211=--+=
--
+)
11(2t t V L L -
+-=
第2章工作原理及设计方案
2.1工作原理
矿用风速传感器是利用卡曼涡街原理和超声波旋涡式风速传感器工作原理，下面分别介绍卡曼涡街效应和旋涡式风速传感器工作原理。 2.1.1卡曼涡街原理
超声波旋涡式风速传感器是利用卡曼涡街效应设计的。在流体中设置旋涡发生体（阻流体），从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡，这种旋涡称为卡曼涡街，如图2-1所示。旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列。
图2-1 卡曼涡街效应
d v s f ?
=
式中：f -漩涡频率；
s -常数；圆柱形挡体的s 值为0.21； v -未扰动流体的速度； d-阻挡体宽度（或直径）
首先将风速转换成与风速成正比的旋涡频率，然后通过超声波将旋涡频率转换成超声波脉冲，后将超声波脉冲转换成电脉冲，从而测得风速。由于超声波旋涡式风速传感器具有寿命长，易维护，成本低等优点。因此，在矿井监控系统中获得了广泛应用。
我们知道，在流动的水中，垂直于流向插人一阻挡体，在阻挡体的下游会产生两列内旋的互相交替的旋涡。可以证明：在无限界流场中，垂直流向插入一根无限长非流线形阻挡体，阻挡体的下游将产生两列内旋、互相交替的旋涡，若对流速、阻挡体截面面积和形状作适当的限制，则旋涡频率与流速成正比：其旋涡的发生频率为 f ，被测介质来流的平均速度为 V ，旋涡发生体迎面宽度为d ，交替产生的漩涡数通过压电元件检测出频率 f ，经电子线路检测后送给定时控制器、锁定寄存器进行运算处理给显示电
路进行显示。
2.1.2超声波旋涡式风速传感器工作原理：
如图2-2 所示。在风洞中设置确定旋涡发生杆（即阻挡体），在阻挡体下方安装一对超声波发射器和接收器，当流动空气经过旋涡发生杆时，在其下方产生两列内旋相互交替的旋涡。由于旋涡对超声波的阻挡作用，超声波接收器将会收到强度随旋涡频率变化的超声波，即旋涡没有阻挡超声波时，接收到的超声波强度最大，旋涡正好阻挡超声
波时，接收到的超声波强度最小。超声波接收器将接收到的幅度变化的超声波转换成电信号，所经过放大、解调、整形等就可获得与风速成正比的脉冲频率。
图2-2 超声波旋涡式风速传感器工作原理
当发生杆一定时，风速越大，形成的卡曼旋涡就越强，对超声波束调制度越大。当风速很低时，会形不成旋涡。为检测较低的风速，可以增大发生杆直径或提高超声波接
收器的灵敏度。能产生旋涡的发生杆直径与风速关系如图2-3 所示。
图2-3 产生旋涡的发生杆直径与风速关系
为了解决低风速的测量问题，首先要设法提高调制度，方法一是选择合理的漩涡发生体；方法二是用灵敏度高的超声波换能器，超声波发射与接收器的形状、断面尺寸、相对位置及安装紧固程度和偏移角等都会影响灵敏度。超声波发射与接收器应设置在其轴线距发生杆的距离为发生杆直径 6 倍的地方，以保证线性度。超声波的工作频率应
为140～150kHz，即高于风速旋涡频率两个数量级，但不要过高，过高会造成超声波在空气中传播时的严重衰减。
2.2设计方案
矿用风速传感器主要由：电源电路，发射电路，接收电路，整形电路，频流转换，就地显示组成。超声波旋涡风速传感器是利用卡曼涡街对超声波调制原理来实现对风速的测量的。传感器输出1~5mA的直流模拟信号，其值对应0.4~15m/s的风速值。并有就地数字显示功能，直读风速值。可对煤矿井下的风速进行遥测。其测量范围0.4~15m/s。
1.电源电路：由三端固定集成稳压器W和由闸流管SCR、稳压管D4组成的保护电路构成。由电源箱供给21V 450mA直流电源，经本电路稳压后输出12V直流电压作为传感器的工作电路，当W由于某种原因损坏，使输出电压大于13V时，稳压管D4被击穿，闸流管SCR导通电流经SCR流入地，从而实现就地保护。
2.发射电路：该电路由电感三点式振荡器（哈特莱电路）和乙类推挽功率放大器组成。振荡器产生145KHz的连续等幅正弦波，由变压器输入端，经功率放大后施加到发射换能器F上。发射电压约11V，发射功率约200mW。
3.接收电路：由中频放大器、检波器、低频放大器组成。
发射换能器发出的超声波，经空气衰减后，被接收换能器接收，转换能量损失很大，接收换能器输出的信号很微弱，一般只有几毫伏，为了满足检波器的需要，实现大信号检波而采用了中频放大器专门对接收换能器输出的信号进行放大。中频放大器由两级LC选频放大器组成，放大器的中心频率为145KHz，频带宽度为3 KHz，电压放大倍数为600~800倍，输出电压有效值为1V。
检波器将中频放大器输出的调幅信号中的低频漩涡信号检出送给低频放大器，检波器输出电压幅值为5~10 mV，其值随风速增加而增大。
低频放大器采用8FC7型单电源运放构成两级放大器，每级放大约20倍，频率范围在20~1200Hz，当输入端短路时，输出端噪声电压不大于1 mV.
4.整形电路：由BG6、BG7两只硅晶体管构成，把低频放大器输出的近似正弦波信号转换成矩形波，完成波形变换，一路送给就地显示电路，另一路送给频率—电流转换电路。
5.频率—电流转换电路：由CMOS单稳态触发器IC4、单电源运算放大器IC5、场效应晶体管BG8和硅晶体管BG9构成。
单稳态触发器IC4输出脉冲TM由R42和C26确定，由施密特整形电路输入的矩形波信号，经单稳态电路再次整形后输出脉宽恒定幅值恒定的矩形脉冲，经R43、WD2、
R 41、R 46、C 27分压滤波后，输出0~1V 直流电压信号，完成频率—电压转换。输出电压信号可以由WD 2在小范围内调整。
由IC 5、BG 8、BG 9、构成恒流电路，WD 为模拟负载电阻。WD 5为采样电阻，IC 5结成同相放大工作状态，恒流电路将0~1V 直流电压信号转化成1~5mA 直流电流信号，经长线输送至矿井监测系统、电源箱，从而完成频率—电流转换。
6.就地数字显示电路。由CMOS 定时控制器I C 6，十进制数字寄存译码器IC 7、IC 8、IC 9和数码管等构成。
定时控制器IC 6由晶体振荡器SZ 和R 56 、C 30、C 31构成晶体振荡器，产生32768Hz 的振荡频率，经分频后，由IC 6的12脚输出32Hz ，占空比为50%的方波信号作为数码管的驱动信号。IC 6 的2、3脚接入R 54、R 57构成施密特触发器，对输入的被测脉冲进行整形，被测信号由IC 3的2脚输入。R 55、C 29决定单稳态触发器的单稳时间，其值应取得比最小输入信号周期小些，以免前一个单稳时间尚未结束，后一个输入信号又到来。
IC 7、IC 8、IC 9 的锁定寄存器选通信号是由IC 6 的15脚供给。它是由定时器的窄脉冲产生器产生的间隔周期为1s ，脉宽脉冲为1.5x10-5 的负窄脉冲信号。IC 7、IC 8、IC 9的清零信号由IC 6的11脚供给。它是由定时控制器的窄脉冲产生器产生的间隔周期为1s ，脉宽脉冲为1.5x10-5 的正窄脉冲信号。被测脉冲由IC 6的10脚输出送给IC 7的计数输入端6脚进行计数。当计数时间到1秒钟时，选通信号到来，给IC 7 ~IC 9锁定寄存器解锁，所测信号进入译码器，显示器将显示这1秒钟的测量值。选通脉冲后，液晶显示器保持测量值，同时清零信号对计数器清零。清零脉冲过后，计数器开始下一秒钟的计数。当计数又到1秒钟是，选通信号又到来，锁定寄存器又解锁，液晶显示器显示新的
测量值。如此循环，显示器将不断地显示新的测量值，其显示周期为1秒，如图2-4.
图2-4风速传感器原理框图
第3章各部分电路设计
3.1电源电路的设计
电源电路的作用就是为发射电路，接收电路，整形电路，频流转换电路提供+12V 电源，为就地显示电路提供+5V电源;由煤矿电源箱KDW6B提供+21V电压；为了得到+12V电压和+5V电压可以利用三端固定集成稳压器7812和稳压二极管。
三端固定输出集成稳压器通用产品有CW7800系列（正电源）和CW7900系列（负电源）。
CW7800基本应用电路：（7812）如图3-1；
图3-1 CW7800基本应用电路
由于输出电压决定于集成稳压器，故输出电压为12V，最大电流1.5A。为使电路正常工作，要求输入电压U1比输出电压U0至少大2.5～3V。输出电容C1用以抵消输入端较长接线的电感效应，以防止自激振荡，还可以抑制电源的高频脉冲干扰。一般取0.1～1uF。输出端电容C2、C3用以改善负载的瞬态响应，消除电路的高频噪声，同时也具有消振作用。V是保护二极管，用来防止输入端短路时输出电容C3所存储电荷通过稳压器放电而损坏器件。
稳压二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻降低到一个很小的数值,在这个低阻区中电流增加而电压则保持恒定。
当电压过高时要进行断电保护，还要考虑自激振荡，故设计出图3-2。
图3-2 电源电路
C1、C2为电容，用于滤波；C1用以抵消输入端较长接线的电感效应，以防止自激振荡，还可以抑制电源的高频脉冲干扰，C2用以改善负载的瞬态响应，消除电路的高频噪声，同时也具有消振作用。R1为限流电阻；D1、D4为稳压管二极管；SCR为晶闸管；W为7812三端固定集成稳压器。
V CC输出电压经过C1滤波，W稳压输出12V电压经C2滤波提供给后续电路，D1稳压得到5V电源给显示电路供电;当W出现故障，输出电压高于13V时稳压管D4被击穿，晶闸管SCR导通，电流经D4和SCR流入地，从而实现保护。
3.2发射电路设计
3.2.1电感三点式振荡器
振荡器的组成部分：放大器、正反馈电路和选频网络。放大器能对振荡器输入端所加的输入信号予以放大使输出信号保持恒定的数值。正反馈电路保证向振荡器输入端提供的反馈信号是相位相同的，只有这样才能使振荡维持下去。选频网络则只允许某个特定频率f0能通过，使振荡器产生单一频率的输出。
正弦波振荡器按照选频网络所用的元件可以分成LC振荡器、RC振荡器和石英晶体振荡器三种。石英晶体振荡器有很高的频率稳定度，只在要求很高的场合使用。在一般家用电器中，大量使用着各种LC振荡器和RC振荡器。
振荡电路的作用：是一种能量转换装置——将直流电能转换为具有一定频率的交流电能。其构成的电路叫振荡电路.（能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路。）振荡器能不能振荡起来并维持稳定的输出是由以下两个条件决定的：
1.是反馈电压U f和输入电压U i要相等，这是振幅平衡条件。
LC
f π210=
2.是 U f 和 U i 必须相位相同，这是相位平衡条件，也就是说必须保证是正反馈。一般情况下，振幅平衡条件往往容易做到，所以在判断一个振荡电路能否振荡，主要是看它的相位平衡条件是否成立。
电感三点式振荡电路的特点是：频率范围宽、容易起振，但输出含有较多高次调波，
波形较差。它的振荡频率是：，其中 、L=L 1 ＋ L 2 ＋ 2M 。常用于产生几十兆赫以下的正弦波信号。
LC 振荡器的选频网络是LC 谐振电路。它们的振荡频率都比较高，常见电路有 3 种。
（1）变压器反馈LC 振荡电路（2）电容三点式振荡电路（3）电感三点式振荡电路 振荡电路中的放大器都是用的共发射极电路。共发射极接法的振荡器增益较高，容易起振。也可以把振荡电路中的放大器接成共基极电路形式。共基极接法的振荡器振荡频率比较高，而且频率稳定性好；故设计出由电感三点式振荡器（哈特莱电路）图3-3
图3-3 电感三点式振荡器
电感三点式振荡电路的特点是：频率范围宽、容易起振，但输出含有较多高次调波，波形较差。常用于产生几十兆赫以下的正弦波信号。
电感线圈L1和L2是一个线圈，a 点是中间抽头。如果设某个瞬间集电极电流减小，线圈上的瞬时极性如图所示，反馈到发射极性对地为正，图中三极管是共基极接法，所以使发射结的净输入减小，集电极电流减小，符合正反馈的相位条件。晶体管的输入电压和反馈电压是同相的，满足相位平衡条件的，因此电路能起振。由于晶体管的 3 个极是分别接在电感的 3 个点上的，因此被称为电感三点式振荡电路。
矿用风速传感器设计方案
矿用风速传感器设计方案 第1章矿用风速传感器概述 1.1矿用风速传感器的作用 矿用风速传感器用于检测煤矿井下各坑道、风口、主风扇等处的风速。在煤炭开采的过程中，总有瓦斯涌出。为稀释矿井空气中的瓦斯，需不断地向井下输送新鲜空气。风量是通风系统的重要参数之一。因此，对矿井风速的监测是矿井监控的主要内容之一。 1.2矿用风速传感器的安装位置 安装：风速传感器可安装在主要测风站和进回风巷等地。安装地应在距顶板较好无明显淋水，不妨碍运输和行人安全的地方，传感头指向应与风流方向一致。安装前应首先测量通道平均风速，任选一点安装，遥控器对准传感器按动上、下键，使就地显示为平均风速即可。注意：传感器安装一定要牢固，不得摆动，传感器测风面一定要垂直风流方向。 1.3矿用风速传感器的技术指标 测量范围：0.4 ～15m/s 测量误差：≤±0.3m/s 输出信号：频率型200Hz~1000Hz或电流型1mA~5mA 工作电压：12V～21V(DC) 工作电流：≤90 mA 传输距离：≤2Km 1.4矿用风速传感器的分类 （1）按传感器用途可分为环境参数传感器与生产参数传感器。 （2）按供电方式可分为自带电源式传感器与外接电源式传感器两种。 （3）按其输出信号形式可分为模拟量、开关量、累计脉冲量等。模拟信号应符合 下列信号制式：电流模拟信号为1～5mA或4～20mA，频率模拟信号为200～1000Hz 或5～15Hz。 （4）按作用原理不同可分为：机械翼式风速传感器、电子翼式风速传感器、热效应式风速传感器超声波风速传感器。 （5）按风速的测量范围可分为高速风速传感器（V>10m/s）、中速风速传感器
风速传感器介绍
日常生活生产中，很多地方都需要对风速值大小进行测量，如海上作业、环保、飞行作业，各类风扇制造业、通风空调系统等领域。对于不同的测量地点，进行不同的风速测量，可选择用不同方式的测风传感器进行测量，选型正确，对于测量的方便性和准确性都有很大的帮助。 风速传感器可分为： 1、G75B叶轮式风速传感器 叶轮式风速传感器可广泛应用在管道测风、建筑节能、环保监测等领域，避免了风杯式风速传感器体积较大，安装不方便的缺点。适用于有微小颗粒粉尘的设备管道中的微风测量 技术参数： 安装直径最小40mm； 启动风速：G75B：0.5m/s 最小显示分辨率0.01m/s； 温度范围：-20~80℃； 测量范围0-50m/s； 输出接口：1、脉冲；2、电流；3、电压；4、继电器接口（1c）；5、RS232/RS485；6、显示接口（用户定制或现有的标准显示仪表）；7、开关量输出接口NPN/PNP。 2、FS01型风速传感器 FS01型风速传感器采用高塑合金铝经严格的氧化、喷塑工艺加工而成，用于实现对环境风速的测量，输出标准的脉冲信号或电流信号，方便使用。可广泛用于智能温室、气象站、船舶、工程机械、风力发电等环境的风速测量。 技术参数： 量程：0-30m 输出：脉冲/4-20mA信号（FS01/S） 供电电压：DC12-24v 精度：5% 功耗：＜0.5W 环境温度：-20~85℃ 传输距离：＞300m 响应时间：＜1s 重量：0.32Kg 安装方式：法兰盘安装或螺纹安装 3、FS02摆锤式风速传感器 FS02摆锤式风风速传感器专为各种大型起重、悬臂机械设备而研制开发,具有自调节竖直角度的智能风速传感设备，风杯采用优质合金铝制成，机械强度高、抗风能力强，且采用树脂喷涂技术，室外安装不生锈。主要适用于履带式起重机、汽车吊及抖动颠簸、起伏变化较大的露天设备。用它可以实时采集外界环境的实际风速并输出相应的信号。 技术参数： 量程：0-30m 输出： 4-20mA 供电电压：DC24V 精度：＜5% 环境温度：-40~120℃ 启动风速：＜0.5m/s 杯体摆动角度：120°
风速传感器说明书
风速传感器说明书文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
一、产品概述 该三杯式风速传感器是我公司自主研发、生产的一款风速测量仪器，本品由壳体、风杯和电路模块组成，内部集成光电转换机构、工业微电脑处理器、标准电流发生器、电流驱动器等。 传感器壳体和风杯采用铝合金材料，使用特种模具精密压铸工艺，尺寸公差甚小表面精度甚高，内部电路均经过防护处理，整个传感器具有很高的强度、耐候性、防腐蚀和防水性。电缆接插件为军工插头，具有良好的防腐、防侵蚀性能，能够保证仪器长期使用，同时配合使用风速传感器内部进口轴承系统说明书，确保了风速采集的精确性。 电路PCB采用军工级A级材料，确保了参数的稳定和电气性能的品质；电子元件均采用进口工业级芯片，使得整体具有极可靠的抗电磁干扰能力，能保证主机在－20℃～＋50℃,湿度35％～85％（不结露）范围内均能正常工作。 二、应用范围 本产品可广泛运用于工程机械（起重机、履带吊、门吊、塔吊等）领域，铁路、港口、码头、电厂、气象、索道、环境、温室、养殖、空气调节、节能监控、农业、医疗、洁净空间等领域风速的测量，并输出相应的信号。
三、技术参数 □脉冲输出型：□ NPN输出□ PNP输出 □ NPN输出带内部上拉（Ω） □RS485通讯型 □电压输出型:□ 0-2VDC □ 0-5VDC □ 0-10VDC □电流输出型: 4-20mA 电源：根据输出类型不同所需的电压源范围不同电流输出型: 12~24V 电压输出型：输出0-2VDC：6~24V 输出0-5VDC：6~24V 输出0-10VDC：12~24V 脉冲输出型：5~24V 量程：□0-30m/s □0-60m/s 负载能力: □其他□<500Ω□＞2kΩ 最大功耗（DC24V）: 脉冲型MAX≤200mW； 电压型MAX≤300mW； 电流型MAX≤700mW； 启动风力：~s 重量:≤
风速传感器和风向传感器的应用及原理解析
风速传感器和风向传感器的应用及原理解析 如何测量风速和风向，其实在古代很早就已经出现，著名的诸葛亮借东风火烧壁，就是因为有效的掌握了风向和风速方面的知识，从而取得了军事的重大胜利。 作为一种对天气测量的设备，用来测量风的方向在大小的的风速传感器和风向传感器在各行各业也得到了广泛的应用，下面我们就看看这两种设备。 风向传感器风向传感器是以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息，并将其传递给同轴码盘，同时输出对应风向相关数值的一种物理装置。 通常风向传感器主体都采用风向标的机械结构，当风吹向风向标的尾部的尾翼的时候，风向标的箭头就会指风吹过来的方向。为了保持对于方向的敏感性，同时还采用不同的内部机构来给风速传感器辨别方向。通常有以下三类： 电磁式风向传感器：利用电磁原理设计，由于原理种类较多，所以结构与有所不同，目前部分此类传感器已经开始利用陀螺仪芯片或者电子罗盘作为基本元件，其测量精度得到了进一步的提高。 光电式风向传感器：这种风向传感器采用绝对式格雷码盘作为基本元件，并且使用了特殊定制的编码编码，以光电信号转换原理，可以准确的输出相对应的风向信息。 电阻式风向传感器：这种风向传感器采用类似滑动变阻器的结构，将产生的电阻值的最大值与最小值分别标成360°与0°，当风向标产生转动的时候，滑动变阻器的滑杆会随着顶部的风向标一起转动，而产生的不同的电压变化就可以计算出风向的角度或者方向了。风速传感器风速传感器是一种可以连续测量风速和风量（风量=风速x横截面积）大小的常见传感器。 风速传感器大体上分为机械式（主要有螺旋桨式、风杯式）风速传感器、热风式风速传感器、皮托管风速传感器和基于声学原理的超声波风速传感器。 螺旋桨式风速传感器工作原理我们知道电扇由电动机带动风扇叶片旋转，在叶片前后产生一个压力差，推动气流流动。螺旋浆式风速计的工作原理恰好与此相反，对准气流的叶片系统受到风压的作用，产生一定的扭力矩使叶片系统旋转。通常螺旋桨式速传感器通过一
WZPK型温度传感器使用说明书
WZPK型温度传感器 使用说明书 泰兴市热工仪表厂2015年01月10日
隔爆温度传感器 ■应用 通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机等配套使用。直接测量生产现场存在碳氢化合物等爆炸的0～500℃范围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 ■特点 ●压簧式感温元件，抗振性能好； ●测量范围大； ●毋须补偿导线，节省费用； ●进口薄膜电阻元件，性能可靠稳定。 ●防爆标志：Ex dⅡBT1～T5，防爆合格证号：GYB ■主要技术参数 ●产品执行标准 JB/T8622-1997 《工业铂热电阻技术条件》 《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：设备通用要求_部分2》和《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”保护的设备》，《设备保护等级（EPL）为Gb级的设备产品防爆标志为Ex d ⅡB T1~T5 Gb ■常温绝缘电阻 防爆热电阻在环境温度为15～35℃，相对湿度不大于80%，试验电压为10～100V（直流）电极及外套管之间的绝缘电阻≥100MΩ.m。
■测温范围及允差 ●测温范围及允差 注：t为感温元件实测绝对值。 ●防爆分组形式 d Ⅱ□ T □ 温度组别：T1～T5 防爆等级：A、B、C 工厂用电气设备 d:隔爆型 ai:本质安全型 ○电气设备类别 Ⅰ类——煤矿井下用电气设备 Ⅱ类——工厂用电气设备 ○防爆等级 防爆热电偶的防爆等级按其使用于爆炸性气体混合物最大安
全间隙分为A、B、C三级。 ○温度组别 防爆热电偶的温度组别按其外漏部分允许最高表面温度分为T1～T5 ●防爆等级 ●Exd Ⅱ□T□ ●Exia Ⅱ□T□ ●防护等级：IP65 ■接线盒形式
风速传感器 说明书
一、产品概述 (2) 二、应用范围 (2) 三、技术参数 (3) 四、功能特点 (4) 五、结构尺寸图 (4) 六、固定方式 (5) 七、信号输出定义 (5) 八、线色定义 (6) 九、脉冲型风速输出电路图 (7) 十、脉冲输出型计算 (8) 十一、RS485/232通讯协议 (8) 十二、风力等级划分表 (11) 十三、风速与输出信号对应表 (12)
一、产品概述 该三杯式风速传感器是我公 司自主研发、生产的一款风速测量 仪器，本品由壳体、风杯和电路模 块组成，内部集成光电转换机构、 工业微电脑处理器、标准电流发生 器、电流驱动器等。 传感器壳体和风杯采用铝合金材料，使用特种模具精密压铸工艺，尺寸公差甚小表面精度甚高，内部电路均经过防护处理，整个传感器具有很高的强度、耐候性、防腐蚀和防水性。电缆接插件为军工插头，具有良好的防腐、防侵蚀性能，能够保证仪器长期使用，同时配合使用风速传感器内部进口轴承系统说明书，确保了风速采集的精确性。 电路PCB采用军工级A级材料，确保了参数的稳定和电气性能的品质；电子元件均采用进口工业级芯片，使得整体具有极可靠的抗电磁干扰能力，能保证主机在－20℃～＋50℃,湿度35％～85％（不结露）范围内均能正常工作。 二、应用范围 本产品可广泛运用于工程机械（起重机、履带吊、门吊、塔吊等）领域，铁路、港口、码头、电厂、气象、索道、环境、温室、
养殖、空气调节、节能监控、农业、医疗、洁净空间等领域风速的测量，并输出相应的信号。 三、技术参数 □脉冲输出型：□NPN输出□PNP输出 □NPN输出带内部上拉（4.7KΩ） □RS485通讯型 □电压输出型:□0-2VDC □0-5VDC □0-10VDC □电流输出型: 4-20mA 电源：根据输出类型不同所需的电压源范围不同 电流输出型: 12~24V 电压输出型：输出0-2VDC：6~24V 输出0-5VDC：6~24V 输出0-10VDC：12~24V 脉冲输出型：5~24V 量程：□0-30m/s □0-60m/s 负载能力: □其他□<500Ω□＞2kΩ 最大功耗（DC24V）: 脉冲型MAX≤200mW； 电压型MAX≤300mW； 电流型MAX≤700mW； 启动风力：0.4~0.8m/s 重量:≤0.5Kg
GFSIGNET2350温度传感器操作说明书.
? SIGNET 2820 Series Conductivity Sensor Instruction Manual ENGLISH 1. Wiring 2. Recommended Position 3. 2819/2820/2821 In-line Installation SAFETY INSTRUCTIONS FOR IN-LINE ELECTRODE INSTALLATION 1.Do not remove from pressurized lines.2.Do not exceed maximum temperature/pressure specifications.3.Wear safety goggles or face shield during installation/service.4.Do not alter product construction. Failure to follow safety instructions may result in severe personal injury! Customer supplied pipe tee/reducer Standard fitting kit Hole up Mark hole position 3/4 in. NPT Hand tighten only! Optional fitting kit Hole up Mark hole position
Customer supplied pipe tee/reducer 1/2 in. NPT Hand tighten only! O-ring O-ring Sealant Sealant +GF + SIGNET 5800CR ?Use three conductor shielded cable for cable extensions up to 30 m (100 ft max.? Shield must be maintained through cable splice RED WHITE BLACK SILVER (SHLDS h l d S i g n a l I N T e m p . I N I s o . G n d CH 2 CH 1 RED SILVER (SHLD BLACK
风向风速仪传感器的故障原因分析
风向风速仪传感器的故障原因分析 风向风速记录仪是使用风向风速传感器而研发的，在运用过程中传感器可能会出现一些故障，以下是对风向风速仪传感器的故障原因分析： (1)风速传感器：转动不灵活、有卡滞；风速示值为0m/s；风速示值与电接风风速指示值比较有明显的偏差；起动风速明显偏高；低风速时正常，风速大时不正常或明显偏低。遇到以上情况的时候可以进行如此分析，带电测量风速传感器，若有故障，更换传感器；发现有卡滞现象，拆卸传感器进行维护清洗或更换传感器；风速示值为0m/s，检查电缆线和电源供电系统有无问题，用备份设备联机，转动风速轴，假如轴转灵活，无明显噪声，则说明风速传感器转动部分工作正常，检查示值有无数据，有数据则检查其它部分工作是否正常、无数据，则风速传感有故障，更换传感器；用万用表检测室外信号转接盒中FS与地之间有无频率变化，没有则传感器有故障；用风向风速校验仪检验风向传感器工作是否正常。 (2)风向传感器：风向标转动不灵活、有卡滞；风向示值为239°不变；风向示值为0°；风向示值与电接风风向指示值比较有明显的偏差；风向个别方位值不正确；风向标转动但风向示值不变等等。带电测量风向传感器，若有故障，更换传感器；发现有卡滞现象，更换传感器或拆卸传感器进行维护清洗；假如为239°不变，信号开路，检查接插件和电缆；风向示值为0°检查电缆线和电源供电系统；用备份设备联机，转动风向标，假如能转动使风向示值为239°，则说
明风向传感器工作正常，则检查其它部分工作是否正常；用备份设备联机，转动风向标，始终风向示值不出现239°，其它方位也常出现跳变显示，则说明风向传感器中有个别红外发光二级管有坏的，检查维修；用风向风速校验仪检验风向传感器工作是否正常。 通过以上方法对风向风速记录仪进行风向风速传感器的故障分析，通过故障剖析，采取最佳的方法来解除问题，保证风向风速仪在监测过程中能够做到时时准确的监测风向风速的变化。
T255温度传感器使用说明
T255温度传感器使用说明 T255温度传感器是一款用来检测功率半导体温升的理想模拟器件，主要配合运放整形或直接送入单片机A/D口采集温度信息，并作出实时显示或过温保护等动作。 T255是以其阻值变化来反映温度变化的，故选用相应电阻分压来获取对应电压值是非常重要的参数。 典型：R（25℃）=5.000kΩ ,静动态特性好，灵敏度高。 阻值-温度特性表 温度℃ 阻值KΩ 温度℃ 阻值KΩ 温度℃ 阻值KΩ 温度℃ 阻值KΩ -20 37.49 11 8.801 42 2.674 73 0.980 -19 35.53 12 8.439 43 2.582 74 0.951 -18 33.76 13 8.093 44 2.493 75 0.923 -17 32.09 14 7.764 45 2.409 76 0.896 -16 30.52 15 7.451 46 2.327 77 0.870 -15 29.03 16 7.151 47 2.249 78 0.844 -14 27.62 17 6.866 48 2.174 79 0.820 -13 26.29 18 6.593 49 2.102 80 0.796 -12 25.03 19 6.333 50 2.032 81 0.773 -11 23.84 20 6.085 51 1.966 82 0.751 -10 22.72 21 5.848 52 1.902 83 0.729 -9 21.65 22 5.621 53 1.840 84 0.709 -8 20.64 23 5.405 54 1.780 85 0.689 -7 19.68 24 5.198 55 1.723 86 0.670 -6 18.77 25 5.000 56 1.668 87 0.650 -5 17.91 26 4.811 57 1.615 88 0.632 -4 17.10 27 4.630 58 1.564 89 0.614 -3 16.32 28 4.457 59 1.514 90 0.597 -2 15.59 29 4.291 60 1.467 91 0.581 -1 14.89 30 4.132 61 1.421 92 0.565 0 14.23 31 3.980 62 1.376 93 0.549 1 13.60 3 2 3.835 6 3 1.33 4 94 0.534 2 13.01 3 3 3.696 6 4 1.292 9 5 0.520 3 12.4 4 34 3.562 6 5 1.252 9 6 0.506 4 11.90 3 5 3.434 6 6 1.214 9 7 0.492 5 11.39 3 6 3.311 6 7 1.177 9 8 0.479 6 10.90 3 7 3.194 6 8 1.141 9 9 0.466 7 10.44 38 3.081 69 1.107 100 0.453 8 10.00 39 2.973 70 1.073 9 9.580 40 2.869 71 1.041 10 9.181 41 2.769 72 1.010
KGF2矿用风量传感器企标(江苏三恒)
Q/3204JSSH 144-2012 KGF2矿用风量传感器 KGF2 air volume sensor 2012-11-15发布 2012-11-15实施
江苏三恒科技股份有限公司发布
Q/3204JSSH 144-2012 前言 本标准参照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》而编制，同时参照部分国家标准和行业标准进行制定的。 本标准防爆性能遵守GB 3836.1-2010《爆炸性环境第1部分：设备通用要求》、GB 3836.4-2010《爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备》；技术指标遵守MT 209-90《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》、MT 210-90《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法》、MT 448-2008《矿用风速传感器》编写(其中抗干扰、可靠性除外)。 本标准由江苏三恒科技股份有限公司提出并起草。 本标准由江苏三恒科技股份有限公司研发中心归口。3144256866 本标准主要起草人：毕成模、杨皆沈。153********
KGF2矿用风量传感器 1范围 本标准规定了KGF2矿用风量传感器的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于KGF2矿用风量传感器（以下简称传感器）。 2 规范性引用文件 下列文件中条款通过本标准的引用而成为本标准条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T191-2008 包装贮运图示标志 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温 GB/T 2423.2 电工电子产品试验环境第2部分：试验方法试验B：高温 GB/T2423.4 电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法 GB/T2423.5 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ea 和导则：冲击 GB/T2423.8 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ed：自由跌落 GB/T2423.10 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc和导则：振动（正弦）GB 3836.1-2010 爆炸性环境第1部分：设备通用要求 GB 3836.4-2010 爆炸性环境第4部分：由本质安全型“i”保护的设备 MT/T154.10 煤矿用安全仪器仪表产品型号编制方法和管理办法 MT210-1990 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法 AQ 1043-2007 矿用产品安全标志标识 GB/T 9969-2008 工业产品使用说明书总则 GB/T2829-2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验) GB/T10111-2008 随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序 GB 4208-2008 外壳防护等级(IP 代码) MT448-2008 矿用风速传感器 MT/T772 煤矿监控系统主要性能测试方法 3 术语和定义
FM-FS风速传感器
https://www.360docs.net/doc/3d1761475.html,/ FM-FS风速传感器 FM-FS风速传感器技术参数： .供电电压：DC5-24V 或者 DC12-24 V(可选) .信号输出方式：电压：0-2v 0-5v、0-10v(可选) 电流：4-20mA 数字：RS485(232) 脉冲信号 .传感器样式：三杯式 .启动风速：0.4-0.8m/s .分辨率： 0.1m/s .测量范围：0-30m 0-60m(可选) .系统误差：±3% .传输距离：大于1000m .接线方式：电压：三线制电流：三线制、两线制数字：四线制 TTL电平：三线制脉冲：三线制 .工作温度：-20℃~80℃ .功耗：脉冲型MAX≤0.2W;电压型MAX≤0.3W;电流型MAX≤0.7W .重量：<1kg FM-FS风速传感器功能及特点： 风速传感器由壳体、风杯和电路模块组成。传感器壳体和风杯采用铝合金材料，使用特种模具精密压铸工艺，尺寸公差甚小表面精度甚高，内部电路均经过防护处理，整个传感器具有很高的强度、耐候性、防腐蚀和防水性。电缆接插件为军工插头，具有良好的防腐、防侵蚀性能，能够保证仪器长期使用，同时配合内部进口轴承系统，确保了风速采集的精确性。 电路PCB采用军工级A级材料，确保了参数的稳定和电气性能的品质;电子元件均采用进口工业级芯片，使得整体具有极可靠的抗电磁干扰能力，能保证主机在-20℃～60℃,湿度10%─95%范围内均能正常工作。 １
https://www.360docs.net/doc/3d1761475.html,/ ２ 风速传感器体积小巧，法兰盘底座，携带、安装方便快捷、外观精美，测量精度高，量程宽，稳定性能好，低功耗，数据信息性度好，信号传输距离长，抗外界干扰能力强，信号输出形式多样，铝合金材料质量轻，强度高。 FM-FS 风速传感器 适用范围： .可广泛应用于温室、环境保护、气象站、船舶、 码头、重机、吊车、港口、码头、缆车、任何需要测量风速风向的场所。 FM-FS 风速传感器 外型规格：
风向风速传感器EIA-485接口模块的设计
风向风速传感器EIA-485接口模块的设计 南京长川公司景江 广西水文水资源局唐奇善 摘要：把风向、风速传感器输出的代表风速的脉冲信号以及代表风向的并行GRAY码信号，通过一个二合一的智能化接口模块，转换成为国际标准的EIA-485串行信号。 关键词：EIA-485、即插即用、TVS、网络协议 在自动化领域，随着分布式控制系统的发展，各种工业控制、智能仪器仪表、数据采集都趋向网络化，EIA RS-485是工业应用中的一种支持多节点、远距离的数据传输总线标准。 目前，在风向、风速测量方面，多采用霍尔或光电元件将风速转换为与风速成正比的脉冲信号，将风向变换为并行的GRAY码输出。风速传感器输出的脉冲信号需通过公式计算后才能得到真正的风速值，输出GRAY码的风向信号也需要通过公式计算或软件查表转换才能得到真正的风向值。此种接口不符合国际标准，无法与大多数采用EIA RS-485工业应用总线标准的仪器设备直接连接，影响了其推广及应用范围。 由于采用脉冲及并行传输，该类传感器的信号线一般要求选用10～20芯标准电缆，电路复杂，现场安装及维修不便。此外，在传输距离较远的情况下，电缆及敷设工程成本增大；在接收端为了防止感应雷对设备的破坏，必须对多芯电缆中的每一条有效进线加TVS管（注１）作保护，从而增加了保护多路并行输入口所付出的成本。
本文描述了在此类测风传感器上外加一个与EIA-485接口的适配器设计方案。即在不破坏传感器产品结构、不增加内部电路的基础上，依照即插即用的思路，通过在测风传感器的外部信号接口上插接独立的EIA-485接口模块的方式，把风速的脉冲信号以及风向的并行信号转换为EIA-485工业标准协议的信号。 为了叙述方便，以下以EC9系列高动态性能测风传感器为例,见图1。 1设计目的 通过该接口模块，为实际应用中应带来以下好处：提高了信号传输的可靠性、增加了信号的传输距离、降低了二次仪表软硬件的开发难度、降低了安装及维护的复杂性、减少了土建及电缆的造价，尤其重要的是传感器的接口符合国际标准，容易同其它智能化仪器、传感器联网运行。 2接口模块的硬件设计 模块主要由单片机、协议转换芯片、及供电电源组成。其原理框图见图2。按照EIA-485的标准，除总线的A线B线以外，另外增加两根电源线，对位于传感器端的接口模块及传感器供电。这样即构成了四线制串行传输。 遵循即插即用、高可靠、低成本、低功耗的设计原则，用精简的硬件结构来实现高可靠的设计思想，模块的结构设计成圆柱形密封体，插头与外壳一体化。一端带12或19芯航空插头，直接插在测风传感器上的12或19芯航空插座上，另一端为中心带密封圈孔（引出电缆）的端盖。四芯双绞电缆由该带密封圈孔进入模块内部，同标准直插式４针欧式端子的插头联接，然后再同模块内部电路板上的４针欧式端子的插座相插接。 ４针欧式端子的其中２针接四芯双绞电缆中的２根电源线，
GFY15矿用双向风速传感器技术参数
GFY15矿用双向风速传感器产品介绍 矿用双向风速传感器（以下简称传感器），主要用于煤矿井下各种巷道、风口、扇风机井口等处的风速、风向的检测，能够就地显示当前风速值并有同步风速值信号输出。 GFY15矿用双向风速传感器技术参数 1、防爆型式矿用本质安全型，防爆标志为：“ExibⅠMb”。 2、供电电源a）工作电压：直流9V~24V；b）工作电流：≤50mA。 3、测量范围：0.4m/s～15m/s。 4、基本误差：在测量范围内不超过±0.2m/s。 5、分辨率：0.1m/s。 6、输出信号(出厂时只有一种) 6.1、RS485 信号a) 半双工通信方式，传输速率：2400bps；b) 信号电压峰峰值：2V～12V；c) 最大传输距离：不小于2km（使用MHYV 煤矿用电缆，其单芯截面积为1.5mm2)。 6.2、频率信号a) 信号范围：200Hz~1000Hz(线性对应0 m/s～15m/s)频率信号；b) 信号的正、负脉冲宽度：≥0.3ms；c) 高电平不小于3.0V （拉电流为2mA 时），低电平不大于0.5V（灌电流为2mA 时）。6.3、电流信号a) 1mA～5mA 或4mA～20mA 电流信号(线性对应0 m/s~15m/s，也可选为0~5mA 或者0~20mA)；b) 负载能力：1mA～5mA 时≥800Ω；4mA～20mA 时≥200Ω。 6.4、电流信号a) 电流类型：1mA/5mA、0mA/5mA(对应正向风/反向风)可选（电路板右边的跳线J1，拨下时输出1mA/5mA，接上时输出
0mA/5mA）；b) 信号范围：0mA时，≤0.05mA；1mA 时，1mA～1.4mA；5mA 时，4.5mA～5.5shenhua08mA；c) 负载能力：≥1kΩ。 7、响应时间传感器的响应时间：≤5s。 8、声光报警功能a) 传感器能在测量范围内设置报警点（出厂设为8m/s），报警显示值与设定值中煤的差值不大于0.1m/s；b) 报警声级强度在其1m远处的声响信号的声级不小于80dB（A）；光信号在黑暗环境中20m 远处清晰可见。
风速传感器说明书
风速传感器说明书标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
一、产品概述 该三杯式风速传感器是我公司自主研发、生产的一款风速测量仪器，本品由壳体、风杯和电路模块组成，内部集成光电转换机构、工业微电脑处理器、标准电流发生器、电流驱动器等。 传感器壳体和风杯采用铝合金材料，使用特种模具精密压铸工艺，尺寸公差甚小表面精度甚高，内部电路均经过防护处理，整个传感器具有很高的强度、耐候性、防腐蚀和防水性。电缆接插件为军工插头，具有良好的防腐、防侵蚀性能，能够保证仪器长期使用，同时配合使用风速传感器内部进口轴承系统说明书，确保了风速采集的精确性。 电路PCB采用军工级A级材料，确保了参数的稳定和电气性能的品质；电子元件均采用进口工业级芯片，使得整体具有极可靠的抗电磁干扰能力，能保证主机在－20℃～＋50℃,湿度35％～85％（不结露）范围内均能正常工作。 二、应用范围 本产品可广泛运用于工程机械（起重机、履带吊、门吊、塔吊等）领域，铁路、港口、码头、电厂、气象、索道、环境、温室、养殖、空气
调节、节能监控、农业、医疗、洁净空间等领域风速的测量，并输出相应的信号。 三、技术参数 □脉冲输出型：□ NPN输出□ PNP输出 □ NPN输出带内部上拉（Ω） □RS485通讯型 □电压输出型:□ 0-2VDC □ 0-5VDC □ 0-10VDC □电流输出型: 4-20mA 电源：根据输出类型不同所需的电压源范围不同 电流输出型: 12~24V 电压输出型：输出0-2VDC：6~24V 输出0-5VDC：6~24V 输出0-10VDC：12~24V 脉冲输出型：5~24V 量程：□0-30m/s □0-60m/s 负载能力: □其他□<500Ω□＞2kΩ 最大功耗（DC24V）: 脉冲型MAX≤200mW； 电压型MAX≤300mW； 电流型MAX≤700mW； 启动风力：~s 重量:≤
风速传感器
摘要 矿用传感器是煤矿监控系统的“耳目”，它用于监测煤矿环境参数与生产过程参数，将各种物理量转换为电信号。 环境安全监控系统主要用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、风速、负压、湿度、温度、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停、工作电压、工作电流等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。 环境参数传感器包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、温度、湿度、风速、绝对压力、相对压力(负压)、粉尘、烟雾等传感器。生产参数传感器包括机电设备开／停、料位、皮带秤重、机组位置、皮带打滑、电压、电流、功率等传感器。 矿用风速传感器在煤矿开采业中的作用，不可小觑。在煤矿开采时风速的大小直接影响矿工的生命安全，风速太小，有害气体得不到及时的稀释，可能导致爆炸；如瓦斯爆炸。当风速太大时，可能导致粉尘爆炸。因此风速传感器在煤矿开采中至关重要。 主要是将信号转换为超声波，利用接收换能器接收经过风速调制的信号。然后经过中频放大、检波、低频放大、整形后得到方波，然后分两路，一路送给就地显示，一路进行F/I转换。 关键词：传感器.，风速，超声波，CW7800卡曼涡街效应，
1 矿用风速传感器概述 1.1矿用风速传感器的应用 矿用风速传感器用于检测煤矿井下各坑道、风口、主风扇等处的风速。在煤炭开采的过程中，总有瓦斯涌出。为稀释矿井空气中的瓦斯，需不断地向井下输送新鲜空气。风量是通风系统的重要参数之一。因此，对矿井风速的监测是矿井监控的主要内容之一。 1.2矿用风速传感器的安装位置 安装：风速传感器可安装在主要测风站和进回风巷等地。安装地应在距顶板较好无明显淋水，不妨碍运输和行人安全的地方，传感头指向应与风流方向一致。安装前应首先测量通道平均风速，任选一点安装，遥控器对准传感器按动上、下键，使就地显示为平均风速即可。注意：传感器安装一定要牢固，不得摆动，传感器测风面一定要垂直风流方向。 1.3设计的意义 矿用风速传感器在煤矿开采业中的作用，不可小觑。在煤矿开采时风速的大小直接影响矿工的生命安全，风速太小，有害气体得不到及时的稀释，可能导致爆炸；如瓦斯爆炸。当风速太大时，可能导致粉尘爆炸。因此风速传感器在煤矿开采中至关重要 1.4矿用风速传感器的分类 （1）按传感器用途可分为环境参数传感器与生产参数传感器。 （2）按供电方式可分为自带电源式传感器与外接电源式传感器两种。 （3）按其输出信号形式可分为模拟量、开关量、累计脉冲量等。模拟信号应符合下列信号制式：电流模拟信号为1～5mA或4～20mA，频率模拟信号为200～1000Hz或5～15Hz。 （4）按作用原理不同可分为：机械翼式风速传感器、电子翼式风速传感器、热效应式风速传感器超声波风速传感器。 （5）按风速的测量范围可分为高速风速传感器（V>10m/s）、中速风速传感器（V=0.5m/s～10m/s）、低速风速传感器(V =0.3m/s～0.5m/s) 1.3矿用风速传感器的技术指标 测量范围：0.4 ～15m/s
原创 一文读懂风向风速传感器(必须收藏)
原创一文读懂风向风速传感器（必须收藏） 如何测量风速和风向，其实在古代很早就已经出现，著名的诸葛亮借东风火烧壁，就是因为有效的掌握了风向和风速方面的知识，从而取得了军事的重大胜利。 作为一种对天气测量的设备，用来测量风的方向在大小的的风速传感器和风向传感器在各行各业也得到了广泛的应用，下面我们就看看这两种设备。风向传感器风向传感器是以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息，并将其传递给同轴码盘，同时输出对应风向相关数值的一种物理装置。通常风向传感器主体都采用风向标的机械结构，当风吹向风向标的尾部的尾翼的时候，风向标的箭头就会指风吹过来的方向。为了保持对于方向的敏感性，同时还采用不同的内部机构来给风速传感器辨别方向。通常有以下三类：电磁式风向传感器：利用电磁原理设计，由于原理种类较多，所以结构与有所不同，目前部分此类传感器已经开始利用陀螺仪芯片或者电子罗盘作为基本元件，其测量精度得到了进一步的提高。光电式风向传感器：这种风向传感器采用绝对式格雷码盘作为基本元件，并且使用了特殊定制的编码编码，以光电信号转换原理，可以准确的输出相对应的风向信息。 电阻式风向传感器：这种风向传感器采用类似滑动变阻器的
结构，将产生的电阻值的最大值与最小值分别标成360°与0°，当风向标产生转动的时候，滑动变阻器的滑杆会随着顶部的风向标一起转动，而产生的不同的电压变化就可以计算出风向的角度或者方向了。风速传感器风速传感器是一种可以连续测量风速和风量（风量=风速x横截面积）大小的常见传感器。风速传感器大体上分为机械式（主要有螺旋桨式、风杯式）风速传感器、热风式风速传感器、皮托管风速传感器和基于声学原理的超声波风速传感器。螺旋桨式风速传感器工作原理我们知道电扇由电动机带动 风扇叶片旋转，在叶片前后产生一个压力差，推动气流流动。螺旋浆式风速计的工作原理恰好与此相反，对准气流的叶片系统受到风压的作用，产生一定的扭力矩使叶片系统旋转。通常螺旋桨式速传感器通过一组三叶或四叶螺旋桨绕水平 轴旋转来测量风速，螺旋桨一般装在一个风标的前部，使其旋转平面始终正对风的来向，它的转速正比于风速。风杯式风速传感器工作原理风杯式风速传感器，是一种十分常见的风速传感器，最早由英国鲁宾孙发明。感应部分是由三个或四个圆锥形或半球形的空杯组成。空心杯壳固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面顺着一个方向排列，整个横臂架则固定在一根垂直的旋转轴上。当风从左方吹来时，风杯1与风向平行，风对风杯1的压力在最直于风杯轴方向上的分力近似为零。风杯
风速传感器
风速传感器 目录[隐藏] 应用领域 工作原理 基本功能与特点 研制风速传感器必须具备的设备 [编辑本段]应用领域 风速传感器立足于煤矿用户，主要适用于煤矿井下具有瓦斯爆炸危险的各矿井通风总回风巷、风口、井下主要测风站、扇风机井口、掘进工作面、采煤工作面等处，以及相应的矿产企业。 可连续监测上述地点的风速、风量（风量=风速x横截面积）大小，能够对所处巷道的风速风量进行实时显示，是矿井通风安全参数测量的重要仪表。 [编辑本段]工作原理 1、超声波涡接测量原理； 2、通过压差变化原理； 3、热量转移原理； 超声波涡接测量原理： 根据卡曼涡街理论（见图一），在无限界流场中垂直插入一根无限长的非线性阻力体（即旋涡发生体C，风速传感器的探头横杆），当风流流经旋涡发生体C时，在漩涡发生体边缘下游侧会产生两排交替的、内旋的旋涡列（即气流旋涡），而旋涡的产生频率f正比于流速V，用公式表示如下： f=St V/d； 因此超声波风速传感器就是利用超声波旋涡调制的原理来测定旋涡频率的。
[编辑本段]基本功能与特点 红外线遥控校正功能； 自动调节零点功能； 自动调节灵敏度功能； 就地显示测量值； 声光报警功能； 稳定性好。 [编辑本段]研制风速传感器必须具备的设备 风洞 ——用来产生人造风。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?一口价：250元.
超声波风速传感器 人民币420.00元风速传感器 采用全铝质，重量轻，防腐性能好，输出脉冲信号，10脉冲/每秒米，输入电压为直流12-36v。 矿井通风多参数检测仪JFY-2型 JFY-2型矿井通风参数检测仪: 测量流量、风速、压力、温度、湿度、露点等多种矿井通风指标；用于测量矿井通风阻力 JFY-2型矿井通风参数检测仪是一种能同时测定井下绝对压力、相对压力、风速、温度、湿度的精密手持式便携仪器，为均压防灭火、科学管理矿井通风以及测定矿井风网压能图提供有效的测量手段。 本仪器的防爆类型为矿用本质安全型，其防爆标志为ExibI，可适用于煤矿井下。
原创-一文读懂风向风速传感器(必须收藏)
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原创一文读懂风向风速传感器（必须收藏） 如何测量风速和风向，其实在古代很早就已经出现，著名的诸葛亮借东风火烧壁，就是因为有效的掌握了风向和风速方面的知识，从而取得了军事的重大胜利。 作为一种对天气测量的设备，用来测量风的方向在大小的的风速传感器和风向传感器在各行各业也得到了广泛的应用，下面我们就看看这两种设备。风向传感器风向传感器是以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息，并将其传递给同轴码盘，同时输出对应风向相关数值的一种物理装置。通常风向传感器主体都采用风向标的机械结构，当风吹向风向标的尾部的尾翼的时候，风向标的箭头就会指风吹过来的方向。为了保持对于方向的敏感性，同时还采用不同的内部机构来给风速传感器辨别方向。通常有以下三类：电磁式风向传感器：利用电磁原理设计，由于原理种类较多，所以结构与有所不同，目前部分此类传感器已经开始利用陀螺仪芯片或者电子罗盘作为基本元件，其测量精度得到了进一步的提高。光电式风向传感器：这种风向传感器采用绝对式格雷码盘作为基本元件，并且使用了特殊定制的编码编码，以光电信号转换原理，可以准确的输出相对应的风向信息。 电阻式风向传感器：这种风向传感器采用类似滑动变阻器的
结构，将产生的电阻值的最大值与最小值分别标成360°与0°，当风向标产生转动的时候，滑动变阻器的滑杆会随着顶部的风向标一起转动，而产生的不同的电压变化就可以计算出风向的角度或者方向了。风速传感器风速传感器是一种可以连续测量风速和风量（风量=风速x横截面积）大小的常见传感器。风速传感器大体上分为机械式（主要有螺旋桨式、风杯式）风速传感器、热风式风速传感器、皮托管风速传感器和基于声学原理的超声波风速传感器。螺旋桨式风速传感器工作原理我们知道电扇由电动机带动 风扇叶片旋转，在叶片前后产生一个压力差，推动气流流动。螺旋浆式风速计的工作原理恰好与此相反，对准气流的叶片系统受到风压的作用，产生一定的扭力矩使叶片系统旋转。通常螺旋桨式速传感器通过一组三叶或四叶螺旋桨绕水平 轴旋转来测量风速，螺旋桨一般装在一个风标的前部，使其旋转平面始终正对风的来向，它的转速正比于风速。风杯式风速传感器工作原理风杯式风速传感器，是一种十分常见的风速传感器，最早由英国鲁宾孙发明。感应部分是由三个或四个圆锥形或半球形的空杯组成。空心杯壳固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面顺着一个方向排列，整个横臂架则固定在一根垂直的旋转轴上。当风从左方吹来时，风杯1与风向平行，风对风杯1的压力在最直于风杯轴方向上的分力近似为零。风杯
Pt100温度传感器接线说明
Pt100温度传感器接线说明 Pt100就是说它的阻值在 0度时为100 欧姆，PT100 温度传感器。是一种以铂(Pt)作成的电阻式温度传感器，属于正电阻系数,其电阻和温度变化的关系式如下：R=Ro(1+αT) Pt100温度传感器的主要技术参数如下： 测量范围：-200℃～+850℃；允许偏差值△℃：A 级±（0.15＋0.002│t│），B 级±（0.30＋0.005│t│）；热响应时间<30s；最小置入深度：热电阻的最小置入深度≥200mm；允通电流≤5mA。另外，Pt100 温度传感器还具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。 PT100 温度传感器三根芯线的接法： PT100铂电阻传感器有三条引线,可用 A、B、C（或黑、红、黄）来代表三根线,三根线之间有如下规律：A 与 B 或 C之间的阻值常温下在 110 欧左右,B 与 C 之间为 0欧,B 与 C 在内部是直通的,原则上 B 与 C 没什么区别。 仪表上接传感器的固定端子有三个： A 线接在仪表上接传感器的一个固定的端子. B 和 C 接在仪表上的另外两个固定端子，B 和 C 线的位置可以互换,但都得接上。如果中间接有加长线,三条导线的规格和长度要相同。 热电阻的 3 线和 4 线接法：是采用 2 线、3 线、4 线，主要由使（选）用的二次仪表来决定。 一般显示仪表提供三线接法，PT100 一端出一颗线，另一端出两颗线，都接仪表，仪表内部通过桥抵消导线电阻。一般 PLC 为四线，每端出两颗线，两颗接 PLC 输出恒流源，PLC 通过另两颗测量 PT100上的电压，也是为了抵消导线电阻，四线精确度最高，三线也可以，两线最低，具体用法要考虑精度要求和成本。 PT100温度传感器 产品特征： 1、不锈钢套管封装，经久耐用； 2、活动螺丝固定，使用方便； 3、按照国际IEC751 国际标准制造，即插即用； 4、多种探头尺寸可选、适应面广； 5、高精度、高稳定、高灵敏； 6、外形小巧，经济实用。