推荐星级：

热式风速风向传感器的测试与控制

更新时间：2020-03-19 13:35:59 大小：12M 上传用户：zhengdai 查看TA发布的资源 标签：风向传感器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

气象检测与人们的日常生活密切相关，并在国家的工农业生产、航天探空、资源开发、交通旅游、开发建设以及环境保护等诸多领域起着至关重要的作用，风速风向的测量作为气象检测的重要部分，在气象检测中提供核心气象信息。传统机械式风速计有体积大、易磨损等缺陷，采用MEMS技术的热风速风向传感器可以同时测量风速和风向，并具有高可靠性和低成本，可以替代传统的风杯与风向标。本论文围绕本实验室最新设计的热式风速风向传感器的芯片结构，研究并设计出适合该芯片的控制电路和检测电路系统，针对目前风速测量有较大温漂、风向测试结果紊乱等实际问题开展研究，使其达到能够在实际中应用，最终实现小型化和智能化的风速风向传感器测量系统，达到产品化的目的。

热式风速风向传感器在工作时都要先把传感器加热到一定程度，然后检测因受气体对流影响而发生变化的输出信号从而得到风速和风向的具体信息。本文首先深入分析传感器常用的控制模式和检测方式的工作原理，再根据传感器芯片结构采用脉冲控制模式和脉冲检测方式。本文对脉冲功率控制方式进行细致分析，设计出一套检测电路。在实验中得到芯片在不同信号频率及信号占空比情况下，芯片的热延迟特性，和在静态无风及有风情况下，输出电压受信号影响变化情况。

要想实现风速风向传感器的产品化，控制电路及软件控制是必不可少的。本文针对芯片特点设计出一套控制电路，包括加热电路和温度检测电路。由于系统的硬件电路需要软件的支持，因而本文选用C8051F410单片机作为MCU，在软件控制程序上进行主要功能模块的详细设计，包括片上模拟模块、脉冲信号产生模块、数值插值算法等，并且利用单片机编程输出特定的脉冲信号，信号的频率，占空比可以根据需要进行软件调整。软件硬件的相互结合最终构成了本文的风速风向传感器智能系统。

结合实验室的风速风向传感器芯片，本文对其进行实际的性能测试，其结果均能达到性能指标要求，为本实验室的MEMS风速风向传感器产品多样化打下坚实的基础。