不同的風(fēng)速風(fēng)向儀工作原理是不同，以螺旋槳式風(fēng)速傳感器為例。它是通過測(cè)量風(fēng)力對(duì)螺旋槳葉片的驅(qū)動(dòng)力來間接測(cè)量風(fēng)速。它的結(jié)構(gòu)主要是螺旋槳葉片、磁鋼轉(zhuǎn)子、感應(yīng)元件、處理電路等部分。當(dāng)風(fēng)吹過螺旋槳葉片時(shí)，葉片會(huì)受到風(fēng)壓的作用力，這種力會(huì)使葉片產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。帶動(dòng)螺旋槳軸上的磁力脈沖發(fā)生器旋轉(zhuǎn)。螺旋槳的轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比關(guān)系，其公式為：

V風(fēng)速=轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速×風(fēng)速系數(shù) (1-1)

風(fēng)速系數(shù)是描述螺旋槳對(duì)風(fēng)力響應(yīng)特性的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，也是一個(gè)常量。磁性轉(zhuǎn)子通過霍爾元件或感應(yīng)線圈輸出風(fēng)速模擬信號(hào)，通過處理電路處理后可輸出頻率正比于風(fēng)速的方波信號(hào)。

還有超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀，工作原理主要有時(shí)差法、頻差法、相位差法等。

1. 時(shí)差法

在無風(fēng)的平靜空氣中，聲波傳播的速度是一定的。但當(dāng)有風(fēng)時(shí)，風(fēng)的方向和速度會(huì)影響聲波的傳播。如果聲波順著風(fēng)傳播，它的速度會(huì)加快；如果逆著風(fēng)，速度則會(huì)減慢。

超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器正是利用這一原理來測(cè)量風(fēng)速。這種傳感器會(huì)按照一定的頻率發(fā)出超聲波，然后測(cè)量超聲波在順風(fēng)和逆風(fēng)方向上的傳播時(shí)間。由于順風(fēng)和逆風(fēng)的傳播速度不同，這會(huì)導(dǎo)致到達(dá)時(shí)間上的差異。這個(gè)時(shí)間差與風(fēng)速之間存在直接的線性關(guān)系。通過比較順風(fēng)和逆風(fēng)方向上的超聲波到達(dá)時(shí)間，傳感器可以計(jì)算出順風(fēng)和逆風(fēng)的傳播速度。然后，通過一些數(shù)學(xué)處理，就可以從這些速度中得到實(shí)際的風(fēng)速值。

2. 頻差法

頻差法是循環(huán)多次的直接法此法的精度是直接時(shí)差法的循環(huán)次數(shù)倍適用于中、小口徑管道優(yōu)點(diǎn)是精度高、受溫度影響較小缺點(diǎn)是受環(huán)境影響大工作不穩(wěn)定。

3. 相位差法

基于聲波在順風(fēng)和逆風(fēng)方向上的傳播時(shí)間差異。

以上就是主流風(fēng)速風(fēng)向儀的工作原理，每種儀器都有自己的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)需求選擇即可。

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