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超声波相位比较法的风速风向传感器设计

牛昊东  施云波  王天  时启衡  
【摘要】:针对自然环境中风速风向的准确识别,利用超声波原理设计了风速风向双参数传感器检测系统。系统中超声波产生以及接收采用频率为213 kHz的超声波换能器,超声波传感器利用超声波相位差法测量风速风向,详细阐述了二维相位差法的测量原理和计算方式,并通过Lissajous曲线验证了该方法的可行性。系统中运用功能相同的数字芯片替换复杂模拟电路提高了传感器的集成度。在风箱中的测试结果表明,信号经鉴相电路处理并通过与ZRQF铂电阻丝式风速传感器进行对比测量后,验证了其处理速度和精度,所设计的超声波风速风向测试系统在气体流向检测以及环境监测等方面具有实际有效的使用价值。

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