技術(shù)文章
測(cè)量風(fēng)速風(fēng)向的儀器&經(jīng)濟(jì)發(fā)展《國(guó)防建設(shè)》????? ???? & ????'???'山東競(jìng)道光電廠家。由于氣象事業(yè)已經(jīng)和人們的民用和工業(yè)活動(dòng)密不可分,在國(guó)防建設(shè)、社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,氣象采集技術(shù)扮演著重要的角色,同時(shí)隨著國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施,氣象采集技術(shù)對(duì)我們?cè)絹碓街匾?隨著人們對(duì)氣象信息需求的不斷變化,傳統(tǒng)的氣象觀測(cè)模式已經(jīng)無法滿足人們的需要,因此,自動(dòng)氣象數(shù)據(jù)采集技術(shù)在我國(guó)有了很好的發(fā)展;氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的物聯(lián)性直接影響著數(shù)據(jù)實(shí)用性,從而,如何實(shí)現(xiàn)廣泛地從全國(guó)各地以致世界各地采集數(shù)據(jù)信息并匯總,今后必然是其有意義的一個(gè)研究方向。
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)目的是研究物聯(lián)網(wǎng)式、低成本、大范圍地對(duì)各地風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。使用51單片機(jī)和光電編碼器可以實(shí)現(xiàn)要求,故計(jì)劃設(shè)計(jì)一套基于51單片機(jī)的光電編碼器風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量系統(tǒng),以stc52芯片為核心,采用了模塊化的設(shè)計(jì)思想,根據(jù)電路功能是的測(cè)量數(shù)據(jù)數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)的接收、處理、校準(zhǔn)等工作。同時(shí)在軟件設(shè)計(jì)中采用了外部中斷對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)和通過計(jì)時(shí)器進(jìn)行定時(shí)數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)處理方法來定位計(jì)數(shù)脈沖經(jīng)歷的時(shí)間,對(duì)程序進(jìn)行了整體優(yōu)化。保證系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)風(fēng)參數(shù)的測(cè)量、實(shí)時(shí)顯示及與sd卡存儲(chǔ)等功能。
轉(zhuǎn)速是工程應(yīng)用中非常廣泛的一個(gè)參數(shù), 其測(cè)量方法較多。 傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速測(cè)量方法主要采用直流測(cè)速機(jī), 其原理是由被測(cè)電機(jī)拖動(dòng)測(cè)速發(fā)電機(jī), 再對(duì)測(cè)速發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓進(jìn)行模擬量轉(zhuǎn)換, 得出轉(zhuǎn)速。 這種方法測(cè)量范圍小, 精度低, 測(cè)量裝置復(fù)雜, 已不能適應(yīng)現(xiàn)代化科技發(fā)展的要求。 隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展, 數(shù)字系統(tǒng)測(cè)量得到普遍應(yīng)用, 特別是單片機(jī)對(duì)脈沖數(shù)字信號(hào)的強(qiáng)大處理能力, 使得全數(shù)字量系統(tǒng)越來越普及, 其轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)也可以用全數(shù)字化處理, 在測(cè)量范圍和測(cè)量精度方面都有大的提高。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)( 包括電力) 的發(fā)展,對(duì)風(fēng)速風(fēng)向監(jiān)測(cè)指標(biāo)提出了更高的要求,研制響應(yīng)快"精度高"可靠性強(qiáng)"智能化"人性化的風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量系統(tǒng)已是必然趨勢(shì)。
目前除了機(jī)械式風(fēng)速儀,超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀和基于熱偶的二維風(fēng)速風(fēng)向傳感器的研究也很熱門。
相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械式風(fēng)速儀,超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀采用固態(tài)設(shè)計(jì),沒有旋轉(zhuǎn)部件,不存在因磨損產(chǎn)生的故障和測(cè)量誤差,非常適合在惡劣的天氣條件下使用,且原則上啟動(dòng)風(fēng)速為0,沒有測(cè)量上限,是理想的測(cè)量風(fēng)速風(fēng)向的儀器,具有廣泛的應(yīng)用前景。