本發(fā)明屬于傳感器技術領域，具體涉及一種風速傳感器。

背景技術：

風速、風向是反應氣象情況非常重要的參數(shù)，對環(huán)境監(jiān)測、空氣調節(jié)和工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)有重要影響，因此，快速、準確地測量出風速和風向具有重要的實際意義，傳統(tǒng)的風杯和風向標目前仍是廣泛使用的檢測器件，但這些機械裝置因具有移動部件而易磨損，同時具有體積大、價格昂貴、需要經(jīng)常維護等缺點，而目前廣泛研究的熱式微機械風速傳感器雖然測量簡單、制作工藝易于控制，但其功耗大，而且襯底傳熱會導致測量誤差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單、靈敏度高、不易磨損且功耗低的風速傳感器。

本發(fā)明技術方案一種風速傳感器，包括底座、“7”形支架、感風裝置及測風電容組，所述底座的中心位置處設有固定基座，所述支架設置在固定基座的一側，所述感風裝置包括風敏桿，所述風敏桿的上端懸掛在支架上，風敏桿的底部設有硬質球，所述硬質球的底部通過彈性繩與一球形彈性伸縮固定端連接，所述彈性伸縮固定端設置在固定基座內(nèi)，所述固定基座中心設有一圓孔，所述圓孔下部設有容納槽，所述彈性伸縮固定端設置在容納槽內(nèi)，所述固定基座上端面設有四塊安裝板，所述安裝板均布在硬質球外部構成正方形結構，所述測風電容組設置在固定基座上，測風電容組包括四個測風電容，四個測風電容分別設置在硬質球與安裝板之間，測風電容包括固定電極和可動電極，所述可動電極設置在固定電極與硬質球之間，固定電極的根部固定在固定基座上，可動電極在無風狀態(tài)下與硬質球相切，可動電極的根部與固定基座接觸但不相連，可動電極的兩側通過彈性件與安裝板連接，所述測風電容連接有電容測量模塊，所述電容測量模塊連接有信號轉換模塊，所述信號轉換器還連接有顯示模塊，所述電容測量模塊、信號轉換模塊均設置在底座內(nèi)，所述顯示模塊設置在底座側壁上。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述的一種風速傳感器，所述彈性件為彈簧，所述彈簧外表面設有絕緣涂層。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述的一種風速傳感器，所述風敏桿中部設有球形扇葉部，所述扇葉部由八片半圓形扇葉繞風敏桿軸線均布而成，所述扇葉與水平面垂直。

本發(fā)明技術方案所述的可動電極在無風狀態(tài)下與硬質球相切，此時風敏桿處于自然下垂的豎直狀態(tài)，彈性繩拉緊不松弛，硬質球與彈性伸縮固定端的球心均位于風敏桿的軸線上，當有水平風吹過時，風敏桿帶動硬質球產(chǎn)生位移，硬質球擠壓可動電極，可動電極朝向固定電極移動，即可動電極與固定電極間的距離變小，測風電容的電容值增大，根據(jù)電容值的變化即可獲得風速，根據(jù)電容值發(fā)生變化的測風電容所處方位即可獲得風向，在風敏桿中部設置扇葉部，使得感風裝置對微風的感應更為敏感。

本發(fā)明技術有益效果：

本發(fā)明技術方案采用電容作為感應裝置，當感風裝置受風力作用擠壓可動電極，通過測量測風電容的電容變化來確定風力，根據(jù)具體發(fā)生電容值變化的測風電容即可確定風向，簡單可行，而電容不存在直流功耗，在測量時只需使用交流小信號，有效降低功耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結構示意圖，

圖2為圖1的A-A剖視圖。

具體實施方式

為便于本領域技術人員理解本發(fā)明技術方案，現(xiàn)結合說明書附圖對本發(fā)明技術方案做進一步的說明。

如圖1及圖2所示，本發(fā)明技術方案一種風速傳感器，包括底座1、“7”形支架2、感風裝置及測風電容組，所述底座1的中心位置處設有固定基座3，所述支架2設置在固定基3座的一側，所述感風裝置包括風敏桿4，所述風敏桿4的上端懸掛在支架2上，風敏桿4的底部設有硬質球5，所述硬質球5的底部通過彈性繩6與一球形彈性伸縮固定端7連接，所述彈性伸縮固定端7設置在固定基座3內(nèi)，所述固定基座3中心設有一圓孔，所述圓孔下部設有容納槽8，所述彈性伸縮固定端7設置在容納槽8內(nèi)，彈性伸縮固定端7的有效直徑始終大于圓孔的直徑，所述固定基座3上端面設有四塊安裝板9，所述安裝板9均布在硬質球5外部構成正方形結構，所述測風電容組設置在固定基座3上，測風電容組包括四個測風電容，四個測風電容分別設置在硬質球5與安裝板9之間，測風電容包括固定電極10和可動電極11，所述可動電極11設置在固定電極10與硬質球5之間，固定電極10的根部固定在固定基座3上，可動電極11在無風狀態(tài)下與硬質球5相切，可動電極11的根部與固定基座3接觸但不相連，可動電極11的兩側通過彈性件12與安裝板9連接，所述測風電容連接有電容測量模塊，所述電容測量模塊連接有信號轉換模塊，所述信號轉換器還連接有顯示模塊13，所述電容測量模塊、信號轉換模塊均設置在底座1內(nèi)，所述顯示模塊13設置在底座1側壁上。

所述彈性件12為彈簧，所述彈簧12外表面設有絕緣涂層。

所述風敏桿4中部設有球形扇葉部14，所述扇葉部14由八片半圓形扇葉繞風敏桿4軸線均布而成，所述扇葉與水平面垂直。

如圖2所示，本發(fā)明實施例中記四個測風電容分別為左測風電容、上測風電容、右測風電容和下測風電容，當有風從左側向右側吹過時，風敏桿4帶動硬質球5向右偏移，擠壓右測風電容的可動電極12，該可動電極12向右移動，使得右測風電容的兩電極間距離減小，測量到的電容值增大，通過合適的算法轉換即可獲得風速值；當有風從左上角向右下角吹過時，硬質球5擠壓右測風電容和下測風電容的可動電極12，測量到的右測風電容和下測風電極的電容值均增大，根據(jù)兩電容電容值增大的比例可計算出具體風向，根據(jù)兩電容測量的兩個分風速值進行合成即可獲得風速值。

本發(fā)明所述的風速傳感器的底座1內(nèi)還設有工作電源，所述工作電源為可充電電池，本發(fā)明在具體使用前通過風洞設備進行標定，建立風速風向與四個測風電容10之間的對應關系，測量時，電容測量模塊將測得的電容值發(fā)送給信號轉換模塊，信號轉換模塊根據(jù)對應關系將電容信號轉換成風速風向信息，并在顯示器14上顯示。

本發(fā)明技術方案在上面結合附圖對發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性改進，或未經(jīng)改進將發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。