专利名称：风速传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传感器，尤其是涉及一种风速传感器。
背景技术：
风速是自然环境的重要信息参数。当前社会日益注重全球环境保护，而风速也越来越需要在大范围被实时、精确地测量出来。风速传感器是指能够测量风速的大小传感器。现在技术中，为了防止线路的在低温环境下运动的可靠性，和稳定性，通过会在线路附近安装加热板，然而，在一些低温度的环境下，其机械转动部分会因为温度过低了结冰，导致转动部分无法正常工作，最终导致风速传感器的无法在低温环境下正常工作。另外，现有技术中的用于检测风速的风杯均采用塑料或其它一些轻质量而又容易折损的材料，如果将这种风杯用在风力较大的环境中容易造成部件的损坏，因此抗强风能力较差，在一些强风地区不适用。中国专利文献号为CN202177636U公开了一种抗冰冻风速传感器，其中，包括壳体；风速机构；传动轴机构，与所述风速机构连接；轴承机构，设于所述壳体内部，与所述壳体内壁连接，且与所述传动轴机构连接；风速转换电路模块，用于将所述风速机构检测到的风速磁场变化转换成模拟电流量输出；所述风速机构下方设有与所述壳体或所述轴承机构连接的加热装置，和与所述风速转换电路模块和所述加热装置连接为其供电的电源装置。可以防止风速传感器在低温环境下使用时出现传动轴结冰的情况，导致传感器无法工作的情况，其中，风速传感器壳体与所述底座间为相互紧密地螺纹配合。然而，传感器在工作过程中，壳体与底座会发生震动，正是由于壳体与底座间为螺纹配合不紧密在传感器运行较长时间后，壳体与底座会而发生松动，降低了设备的可靠性，近而影响检测结果。
实用新型内容为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种可靠性较高的磁感应风速传感器。本实用新型的一种风速传感器，包括:壳体，所述壳体具有内腔和第一螺纹结构；风速机构，设于所述壳体上；传动轴机构，设于所述壳体的所述内腔中，且与所述风速机构连接；轴承机构，设于所述壳体的所述内腔中，与所述壳体内壁连接，且与所述传动轴机构连接；风速转换电路模块，设于所述壳体的所述内腔，用于将所述风速机构检测到的风速变化转换成数字信号输出；电源装置，与所述风速转换电路模块连接，并为其供电；底座机构，包括底座，所述底座上具有与所述第一螺纹结构配合的第二螺纹结构，所述底座机构通过所述第二螺纹与所述第一螺纹的配合来实现与所述壳体螺纹连接在一起，从而将所述传动轴机构，所述轴承机构和所述风速转换电路模块封装在所述壳体的所述内腔中；所述底座机构上设有第一定位结构，所述壳体上设有第二定位结构；所述传感器还包括卡R定位部件；当所述壳体与所述底座机构通过所述螺纹连接相互旋紧后，所述卡闩定位部件分别与所述第一定位结构和所述第二定位结构进行配合，使得所述底座机构与所述壳体间在周向上形成相对定位。[0006]上述的风速传感器，所述第一螺纹结构为内螺纹，所述第二螺纹结构为外螺纹，所述壳体套设在所述底座上；所述第一定位结构为成形于所述底座上的第一定位孔，所述第二定位结构为成形与所述壳体上的第二定位孔，其中，所述第二定位孔为通孔。上述的风速传感器，所述第一螺纹结构为外螺纹，所述第二螺纹结构为内螺纹，所述底座套设在所述壳体上；所述第一定位结构为成形于所述底座上的第一定位孔，所述第二定位结构为成形与所述壳体上的第二定位孔，其中，所述第一定位孔为通孔。上述的风速传感器，所述卡闩定位部件为自攻螺钉，所述自攻螺钉分别与所述第一定位孔和所述第二定位孔的配合，将所述壳体与所述底座固定在一起。上述的风速传感器，所述传动轴机构包括与所述风杯支架连接的传动轴；所述传动轴机构还包括设于所述传动轴与所述风杯支架连接一端相对的另一端上的用于防止所述传动轴从所述轴承机构中退出的紧固螺钉。上述的风速传感器，所述传感器包括与设于所述传动机构远离所述风速机构一端上的磁钢，所述风速转换电路模块包括磁感应电路，所述磁钢随所述传动轴的旋转而旋转，从而产生的变化磁场与所述磁感应电路配合发生电磁感应，输出模拟电信号；控制单兀，与所述磁感应电路连接，接收所述模拟电信号；输出电路，与所述控制单元连接；电源电路，分别与所述磁感应电路，所述控制单元，和所述输出电路连接，且对其进行供电。上述的风速传感器，所述磁感应电路包括霍尔元件，所述磁钢在所述霍尔元件上方转动。上述的风速传感器，所述风速机构包括与所述转动轴连接的风杯支架和位于所述风杯支架端部的风杯；所述风速转换电路模块与所述壳体内壁或所述底座固定连接；所述轴承机构包括:包括套设于所述传动轴上的上轴承和下轴承；所述壳体内部还具有位于所述风杯支架与所述上轴承间，且套设于所述转动轴上的上短定位套；还具有位于所述上轴承和所述下轴承间，且套设于所述转动轴上的长定位套；又具有位于所述上轴承和所述下轴承间，且套设于所述转动轴上的下短定位套。上述的风速传感器，所述底座机构还包括设于所述底座远离所述壳体的一端上底座螺母，以及和所述底座螺母连接的连接器座，还包括与所述连接器座连接的电缆组件。上述的风速传感器，所述控制单元包括单片机和晶体振荡器，所述单片机内设有A/D转换器。本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:1.所述底座机构上设有第一定位结构，所述壳体上设有第二定位结构；所述传感器还包括卡R定位部件；当所述壳体与所述底座机构通过所述螺纹连接相互旋紧后，所述卡闩定位部件分别与所述第一定位结构和所述第二定位结构进行配合，使得所述底座机构与所述壳体间在周向上形成相对定位。上述设计可以在壳体与底座相对旋紧后，即使发生震动，也不会再发生松动，从而影响检测精度，影响风速传感器的工作可靠性，这是因为卡闩定位部件将两者在周向上进行了相对定位的缘故。
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中[0020]图1为风速传感器机械结构示意图；图2为风速传感器壳体与底座的配合关系示意图；图3为风速传感器风速转换电路原理图；1-风杯支架，2-上短定位套，3-上轴承，4-长定位套，5-下短定位套，6_紧固螺钉，7-磁钢,8-下轴承,9-风速转换线路板,10-电缆，11-壳体,12-底座，13-底座螺母，14-连接器座，15-电缆组件，16-卡闩定位部件；17_第一定位孔；18_第二定位孔；19_风杯；
具体实施方式
实施例1如图1所示的一种风速传感器，包括:壳体11，所述壳体11具有内腔和第一螺纹结构(此处未标出)；风速机构，设于所述壳体11上；传动轴机构，设于所述壳体11的所述内腔中，且与所述风速机构连接；轴承机构，设于所述壳体11的所述内腔中，与所述壳体11内壁连接，且与所述传动轴机构连接；风速转换电路模块，设于所述壳体11的所述内腔，用于将所述风速机构检测到的风速变化转换成数字信号输出；电源装置，与所述风速转换电路模块连接，并为其供电；底座机构，包括底座12，所述底座12上具有与所述第一螺纹结构配合的第二螺纹结构(此处未标出)，所述底座机构通过所述第二螺纹与所述第一螺纹的配合来实现与所述壳体螺纹连接在一起，从而将所述传动轴机构，所述轴承机构和所述风速转换电路模块封装在所述壳体的所述内腔中；所述传动轴机构优选为包括与所述风杯支架I连接的传动轴；所述传动轴机构还包括设于所述传动轴与所述风杯支架I连接一端相对的另一端上的用于防止所述传动轴从所述轴承机构中退出的紧固螺钉6。另外，所述风速转换电路模块为安装在壳体11内壁上，或底座12上的风速转换线路板9。所述底座机构上设有第一定位结构，所述壳体上设有第二定位结构；所述传感器还包括卡闩定位部件16 ;当所述壳体11与所述底座机构通过所述螺纹连接相互旋紧后，所述卡闩定位部件16分别与所述第一定位结构和所述第二定位结构进行配合，使得所述底座机构与所述壳体11间在周向上形成相对定位。作为风速传感器一种实施方式，所述第一螺纹结构可以为内螺纹，所述第二螺纹结构为外螺纹，且所述壳体套设在所述底座上；如图2所示，所述第一定位结构为成形于所述底座上的第一定位孔17，所述第二定位结构为成形与所述壳体上的第二定位孔18，其中，所述第二定位孔18为通孔。所述卡闩定位部件优选为自攻螺钉，所述自攻螺钉分别与所述第一定位孔17和所述第二定位孔18的配合，将所述壳体与所述底座固定在一起。作为风速传感器的另一种实施方式，所述第一螺纹结构可以为外螺纹，所述第二螺纹结构为内螺纹，且所述底座套设在所述壳体11上；所述第一定位结构为成形于所述底座上的第一定位孔，所述第二定位结构为成形与所述壳体上的第二定位孔，其中，所述第一定位孔为通孔。所述传感器包括与设于所述传动机构远离所述风速机构一端上的磁钢7，所述风速转换电路模块包括磁感应电路，所述磁钢7随所述传动轴的旋转而旋转，从而产生的变化磁场与所述磁感应电路配合发生电磁感应，输出模拟电信号；控制单兀，与所述磁感应电路连接，接收所述模拟电信号；输出电路，与所述控制单元连接；电源电路，分别与所述磁感应电路，所述控制单元，和所述输出电路连接，且对其进行供电。所述风速机构优选为包括与所述转动轴连接的风杯支架I和位于所述风杯支架I端部的风杯19 ;所述风速转换电路模块与所述壳体11内壁或所述底座12固定连接。所述轴承机构优选为包括:包括套设于所述传动轴上的上轴承3和下轴承8 ;所述壳体11内部还具有位于所述风杯支架I与所述上轴承3间，且套设于所述转动轴上的上短定位套2 ;还具有位于所述上轴承和所述下轴承间，且套设于所述转动轴上的长定位套4 ；又具有位于所述上轴承和所述下轴承间，且套设于所述转动轴上的下短定位套5。所述底座机构还包括设于所述底座12远离所述壳体的一端上底座螺母13，以及和所述底座螺母13连接的连接器座14，还包括与所述连接器座连接的电缆组件15。如图3所示，所述电源电路由二极管D1、D2、稳压管ZD1、三端稳压块Q5、场效应管Q1、电容C10、C7、C6、C11、电阻R14、R13构成。另外，磁感应电路由霍尔元件Tl (即集成电路91204)、Q3、电容Cl、C3、C4、Rl构成，当磁钢在91204集成电路Tl上方转动时，91204集成电路Tl第4脚和第5脚输出正比于风速变化值；单片机控制电路由PIC16F684单片机T2，电阻R2、R3、R5，电容C2、C5、C8、C9，晶体振荡器BI构成，单片机内置A/D转换器将91204集成电路Tl输出的磁感应电压转换成频率信号输出。输出电路由三极管Q2、Q4，电阻R6、R7、R8、R9、RIO、Rll、R12、R15, 二极管 D3 构成。电路连接描述如下:所述电阻R14，二极管Dl、D2接电源电压正端，电阻R14另一端接电阻R13、电容ClO ;电阻R13、电容ClO的另一端接电源地。Dl的一端接电容C7正极和场效应管Ql漏极，电容C7另一端接二极管D2 —端并接地。场效应管Ql栅极接稳压二极管ZD1、电阻R4，稳压二极管ZDl另一端接地。场效应管Ql源极输出16V电压供三端稳压块Q5的电源，三端稳压块Q5输入端I脚接电容C6、电容Cll正极，电容C6、Cll另一端接地。三端稳压块Q5的2脚接地，Q5的3脚输出5V电压供霍尔元件Tl、单片机T2工作电压。三端稳压块Q5的输出端3脚接电阻Rl，电阻Rl另一端接电容C3、电容Cl的正端，接91204集成电路Tl第2脚、3脚、7脚。电容Cl、C3另一端接地。91204集成电路Tl第I脚接PTC16F684集成电路T2第10脚。91204集成电路Tl第4脚接PIC16F684集成电路T2第9脚，91204集成电路Tl第5脚接PIC16F684集成电路T2第8脚。91204集成电路Tl第I脚和第8脚相接并接三极管Q3的集电极，三极管Q3的基极接地，发射极接PIC16F684集成电路第11脚。PIC16F684集成电路第I脚接电阻R2、R3、电容C2、C5，电阻R2另一端接PIC16F684集成电路T2第12脚，电容C2、C5、PIC16F684集成电路第14脚接地。电阻R3另一端接PIC16F684集成电路第4脚。PIC16F684集成电路第2脚接晶体振荡器BI第2脚、电容C8，PIC16F684集成电路第3脚接电阻R5，电阻R5另一端接晶体振荡器BI第4脚、电容C9，电容C8、C9、晶体振荡器BI第I脚、5脚接地。PIC16F684集成电路T2第8脚接电阻R12，电阻R12另一端接电阻R15、三极管Q4的发射极，三极管Q4的基极接地，集电极接电阻R6、R7。电阻R15另一端接5V电源(VCC)，电阻R6另一端接16V电源(VDD)，电阻R7另一端接三极管Q2的发射极，三极管Q2的基极接二极管D3、电阻RIO、R9，电阻R9另一端接地。三极管Q2的集成电极接电阻R8、R11、二极管D3，电阻R8另一端接电源电压+24VDC，电阻Rll另一端接输出。[0037]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
权利要求1.一种风速传感器,包括: 壳体，所述壳体具有内腔和第一螺纹结构； 风速机构，设于所述壳体上； 传动轴机构，设于所述壳体的所述内腔中，且与所述风速机构连接； 轴承机构，设于所述壳体的所述内腔中，与所述壳体内壁连接，且与所述传动轴机构连接; 风速转换电路模块，设于所述壳体的所述内腔，用于将所述风速机构检测到的风速变化转换成数字信号输出； 电源装置，与所述风速转换电路模块连接，并为其供电；。
底座机构，包括底座，所述底座上具有与所述第一螺纹结构配合的第二螺纹结构，所述底座机构通过所述第二螺纹与所述第一螺纹的配合来实现与所述壳体螺纹连接在一起，从而将所述传动轴机构，所述轴承机构和所述风速转换电路模块封装在所述壳体的所述内腔中； 其特征在于: 所述底座机构上设有第一定位结构，所述壳体上设有第二定位结构；所述传感器还包括卡R定位部件；当所述壳体与所述底座机构通过所述螺纹连接相互旋紧后，所述卡闩定位部件分别与所述第一定位结构和所述第二定位结构进行配合，使得所述底座机构与所述壳体间在周向上形成相对定位。
2.根据权利要求1所述的风速传感器，其特征在于: 所述第一螺纹结构为内螺纹，所述第二螺纹结构为外螺纹，所述壳体套设在所述底座上；所述第一定位结构为成形于所述底座上的第一定位孔，所述第二定位结构为成形与所述壳体上的第二定位孔，其中，所述第二定位孔为通孔。
3.根据权利要求1所述的风速传感器，其特征在于: 所述第一螺纹结构为外螺纹，所述第二螺纹结构为内螺纹，所述底座套设在所述壳体上；所述第一定位结构为成形于所述底座上的第一定位孔，所述第二定位结构为成形与所述壳体上的第二定位孔，其中，所述第一定位孔为通孔。
4.根据权利要求2或3所述的风速传感器，其特征在于: 所述卡闩定位部件为自攻螺钉，所述自攻螺钉分别与所述第一定位孔和所述第二定位孔的配合，将所述壳体与所述底座固定在一起。
5.根据权利要求4所述的风速传感器，其特征在于: 所述传动轴机构包括与所述风杯支架连接的传动轴；所述传动轴机构还包括设于所述传动轴与所述风杯支架连接一端相对的另一端上的用于防止所述传动轴从所述轴承机构中退出的紧固螺钉； 所述传感器包括与设于所述传动机构远离所述风速机构一端上的磁钢，所述风速转换电路模块包括磁感应电路，所述磁钢随所述传动轴的旋转而旋转，从而产生的变化磁场与所述磁感应电路配合发生电磁感应，输出模拟电信号；控制单元，与所述磁感应电路连接，接收所述模拟电信号；输出电路，与所述控制单元连接；电源电路，分别与所述磁感应电路，所述控制单元，和所述输出电路连接，且对其进行供电。
6.根据权利要求5所述的风速传感器， 其特征在于:所述磁感应电路包括霍尔元件，所述磁钢在所述霍尔元件上方转动。
7.根据权利要求6所述的风速传感器，其特征在于: 所述风速机构包括与所述转动轴连接的风杯支架和位于所述风杯支架端部的风杯； 所述风速转换电路模块与所述壳体内壁或所述底座固定连接； 所述轴承机构包括:包括套设于所述传动轴上的上轴承和下轴承； 所述壳体内部还具有位于所述风杯支架与所述上轴承间，且套设于所述转动轴上的上短定位套；还具有位于所述上轴承和所述下轴承间，且套设于所述转动轴上的长定位套；又具有位于所述上轴承和所述下轴承间，且套设于所述转动轴上的下短定位套。
8.根据权利要求7所述的风速传感器，其特征在于: 所述底座机构还包括设于所述底座远离所述壳体的一端上底座螺母，以及和所述底座螺母连接的连接器座，还包括与所述连接器座连接的电缆组件。
9.根据权利要求8所述的风速传感器，其特征在于: 所述控制单元包括单片机和晶体振荡器，所述单片机内设有A/D转换器。
专利摘要一种风速传感器，包括壳体，所述壳体具有内腔和第一螺纹结构；风速机构；传动轴机构；轴承机构；风速转换电路模块；电源装置；底座机构，包括底座，底座上具有与第一螺纹结构配合的第二螺纹结构，底座机构通过第二螺纹与第一螺纹的配合来实现与壳体螺纹连接在一起，从而将传动轴机构，轴承机构和风速转换电路模块封装在所述壳体的所述内腔中；所述底座机构上设有第一定位结构，所述壳体上设有第二定位结构；所述传感器还包括卡闩定位部件；当所述壳体与所述底座机构通过所述螺纹连接相互旋紧后，所述卡闩定位部件分别与所述第一定位结构和所述第二定位结构进行配合，使得所述底座机构与所述壳体间在周向上形成相对定位。
文档编号G01P5/06GK202975040SQ201220738970
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者叶阿敏, 张胜德 申请人:浙江贝良风能电子科技有限公司