一种基于三杯式风速仪的无线无源风速测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种风速测量装置，具体为一种基于三杯式风速仪的无线无源风速测量装置。
【背景技术】
[0002]目前，公知的风速仪有风杯、螺旋桨式、热线等几种类型。其中三杯式风速仪的原理是依靠风带动风杯组转动，然后通过光电传感器测量其转速来计算风速。使用这种测量方法时，风速与转速呈线性关系，测量方便造价低廉。但是在实际使用中，该类型风速仪往往需要额外布设线缆以实现供电和数据传输，造成了诸多不便；尤其是在与其他传感器构建传感器网络时，这些缺点往往会导致监测网络可靠性降低，维护成本增加。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种基于三杯式风速仪的无线无源风速测量装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种基于三杯式风速仪的无线无源风速测量装置，包括三杯体、轴、遮光盘、光电测量组件、外壳、直流电机、支柱、通信控制组件和可拆卸天线；所述三杯体与轴通过连接件连接；所述遮光盘和光电测量组件安装在外壳中上端；所述直流电机设置在支柱上；所述通信控制组件安装在外壳侧端，且可拆卸天线与通信控制组件连接。
[0005]进一步，所述光电测量组件通过无线通信模块连接主机；所述光电测量组件还连接有能量捕获模块和后备电源。
[0006]进一步，所述直流电机连接光电测量组件，且在直流电机上连接有继电器、升压稳压模块及电源控制模块。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:该基于三杯式风速仪的无线无源风速测量装置，三杯体的型号为YGC-FS，直流电机型号为RF-300C-11440。电路部分中锂电池型号为NCR18650B。无线通信模块无线通信基于QAZ系列ZIGBEE无线模块；它既可以节省安装线缆的费用，避免生产线缆带来的环境污染，同时又可以为各行业的生产提供更加全面准确的监测信息，可以带来巨大的环境效益和经济效益。
[0008]整体操作简单，成本低，应用范围广，实用性强。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的测量获能部分的剖面图；
[0010]图2为本实用新型的外观示意图；
[0011]图3为本实用新型的系统功能组成示意图；
[0012]图4为本实用新型的系统结构组成示意图；
[0013]图5为本实用新型的继电器驱动电路的原理图；
[0014]图6为本实用新型的升压稳压电路的原理图；
[0015]图7为本实用新型的后备电源控制电路的原理图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]请参阅图1?2，本实用新型提供一种技术方案:一种基于三杯式风速仪的无线无源风速测量装置，包括三杯体1、轴2、遮光盘3、光电测量组件4、外壳5、直流电机6、支柱7、通信控制组件8和可拆卸天线9 ;所述三杯体I与轴2通过连接件连接；所述遮光盘3和光电测量组件4安装在外壳5中上端；所述直流电机6设置在支柱7上；所述通信控制组件8安装在外壳5侧端，且可拆卸天线9与通信控制组件8连接。
[0018]进一步，所述光电测量组件4通过无线通信模块连接主机；所述光电测量组件4还连接有能量捕获模块和后备电源。
[0019]进一步，所述直流电机6连接光电测量组件4，且在直流电机6上连接有继电器、升压稳压模块及电源控制模块。
[0020]本实用新型的作用原理为:环境中有一定风时，推动三杯体旋转，通过光电传感器来产生一定频率的脉冲，之后捕捉这一信号，根据预设程序计算出实时风速，并传递给Zigbee模块，通过无线通信传至上位机处。同时，由于三杯体的中轴与直流电机的轴通过联轴器相连，其旋转的动力可以直接驱动直流电机发电，产生的电力经过升压稳压电路，继电器常闭回路，以及电源控制板，被分配至不同的用电侧。
[0021]电力分配方案:1.当捕获的能量供应充足，且锂电池未蓄满电时，电力同时被供应给蓄电池，测量装置及无线通信装置；2.当捕获的能量供应充足，且锂电池已蓄满电时，电力同时被供应给测量装置和无线通信装置；3.当捕获的能量供应不足时，电力由锂电池供应给测量装置和无线通信装置；4.当持续有较强烈的风时，且锂电池已蓄满电时，此时电力过剩，则切断捕获的能量供应，只由锂电池供应能量。
[0022]下面结合图7对电源控制原理进行说明:当5V主电源掉电后，电路仍能提供5V电源。MAX709为监控电路，其2脚对主电源时行监视，7脚输出为高电平时，晶体管VT，处于导通状态，使得DC/DC转换器MAX720处于关断模式，并接通VTl和VT3向电池充电。当主电源电压降到MAX709的复位阈值电平(典型值勤4.65V)时，7脚输出低电平VT2和VT3截止，MAX720处于工作模式，不间断电源的输出重新提高到5V。当主电源继续降到阈值电平以下时，7脚保持200ms的低电平，而不管此时的主电源是否恢复到阈值电平以上，这样保证了断电切换过程的完成。当主电源掉电后，电池仍能维持MAX720的正常5V输出。VTl为P沟道MOSFET在，IA时电压降仅为60mV，电池为锂电池，VT3为β值为100?300的晶体管。
[0023]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1.一种基于三杯式风速仪的无线无源风速测量装置，包括三杯体、轴、遮光盘、光电测量组件、外壳、直流电机、支柱、通信控制组件和可拆卸天线；其特征在于:所述三杯体与轴通过连接件连接；所述遮光盘和光电测量组件安装在外壳中上端；所述直流电机设置在支柱上；所述通信控制组件安装在外壳侧端，且可拆卸天线与通信控制组件连接。2.根据权利要求1所述的一种基于三杯式风速仪的无线无源风速测量装置，其特征在于:所述光电测量组件通过无线通信模块连接主机；所述光电测量组件还连接有能量捕获丰吴块和后备电源。3.根据权利要求1所述的一种基于三杯式风速仪的无线无源风速测量装置，其特征在于:所述直流电机连接光电测量组件，且在直流电机上连接有继电器、升压稳压模块及电源控制模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于三杯式风速仪的无线无源风速测量装置，包括三杯体、轴、遮光盘、光电测量组件、外壳、直流电机、支柱、通信控制组件和可拆卸天线；所述三杯体与轴通过连接件连接；所述遮光盘和光电测量组件安装在外壳中上端；所述直流电机设置在支柱上；所述通信控制组件安装在外壳侧端，且可拆卸天线与通信控制组件连接。它既可以节省安装线缆的费用，避免生产线缆带来的环境污染，同时又可以为各行业的生产提供更加全面准确的监测信息，可以带来巨大的环境效益和经济效益。
【IPC分类】G01P5/02
【公开号】CN204631062
【申请号】CN201520277261
【发明人】张伟韬, 杨子千, 刘东旭, 李琳鑫, 杨用春, 王训哲
【申请人】华北电力大学（保定）
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月4日