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風速風向傳感器的發(fā)展歷程
風是由空氣流動引起的一種自然現(xiàn)象。自古以來,，風在人們的日常生活和生產(chǎn)中都起到了重要的作用,。人們在與風長期的接觸之中,，對風速風向的認知逐漸由感性到理性,；從遠古時期對風的敬畏，到現(xiàn)在發(fā)展出多種多樣風速風向傳感器,，人們對風的探索從未有過停止,。
早在先秦時期,，人們就已經(jīng)制造出了風向儀——伣（qìan）。伣的結(jié)構(gòu)非常簡單：立一風桿,，桿上系有絲帛做成長條形“旗”,，稱“示風器”，器上系一小鈴掛在高竿上,，風吹鈴響,。設(shè)有專門的觀測者監(jiān)聽鈴聲并看旗被風吹動的方向以報風向。
西漢時期,，人們在原有“伣”的基礎(chǔ)上,，又發(fā)明出了相風鳥。“鑄銅鳳,，高五尺,，飾黃金，棲屋上,，下有轉(zhuǎn)樞,，向風若翔。”每一只相風鳥下部都有轉(zhuǎn)樞,，可以插在圓槽內(nèi)隨風轉(zhuǎn)動,，而相風鳥頭部指向的方向就是風吹來的方向。
東漢至三國時期,，將相風鳥的材質(zhì)由青銅轉(zhuǎn)為木材,。使用木鳥作風向儀，材料更容易獲得,，整體更為輕便,，使用范圍較之前也更為普遍了。
到了唐代時期,，人們不再滿足于對風向的測量,，唐代科學家李淳風（公元602年—公元670年）在他的著作《乙巳占·占風遠近》中根據(jù)風對樹產(chǎn)生地力來估測風速。“樹葉微動,，風速約十里,；樹葉沙沙作響，風速則日行百里,；樹枝搖,，二百里；墮夜,，三百里,；折小枝，四百里…,。”并且,，根據(jù)樹的搖晃程度創(chuàng)造出了風的級別：“一級動葉,，二級鳴條，三級搖枝,，四級墜葉,，五級折枝，六級折大枝,，七級飛沙石,，八級拔大樹及根。”外加“無風”,、“和風”共十級,。風速級別發(fā)明，奠定了人們對風速認知的標準,，并且一直沿用到近代,。
監(jiān)測風速風向的儀器發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)從簡單的伣和相風鳥發(fā)展到現(xiàn)在完整的風速風向檢測設(shè)備,、體系,。
現(xiàn)在我們用于監(jiān)測風速風向的儀器共有兩類：風向風速傳感器和超聲波風速風向傳感器；這兩類傳感器,，一類是機械式,，另一類是超聲波式。有了這兩款設(shè)備的存在,，支撐起了監(jiān)測風速風向的半壁江山,。
一、風速風向傳感器包括風向傳感器和風速傳感器：
1,、風向傳感器
建大仁科風向傳感器是一種電阻式風向監(jiān)測儀,。它采用類似滑動變阻器的結(jié)構(gòu)，將產(chǎn)生的電阻值的大值與小值分別標成360°與0°,，當風向標產(chǎn)生轉(zhuǎn)動的時候,，滑動變阻器的滑桿會隨著頂部的風向標一起轉(zhuǎn)動，而產(chǎn)生的不同的電壓變化就可以計算出風向的角度或者方向了,；它機械強度大,，硬度高，設(shè)備結(jié)構(gòu)及重量經(jīng)過精心設(shè)計及分配,，轉(zhuǎn)動慣量小,，響應(yīng)靈敏；采用高性能軸承,，轉(zhuǎn)動阻力小,，測量準確；具有良好的防電磁干擾處理能力。
2,、風速傳感器
風速傳感器采用三杯設(shè)計理念，使用高性能進口軸承,，轉(zhuǎn)動阻力小,，測量準確；當風杯轉(zhuǎn)動時,，帶動同軸的多齒截光盤或磁棒轉(zhuǎn)動,，通過電路得到與風杯轉(zhuǎn)速成正比的信號，該信號由計數(shù)器計數(shù),，經(jīng)換算后得出實際風速值,；其外形小巧輕便，具有良好的防電磁干擾功能,；設(shè)備結(jié)構(gòu)及重量經(jīng)過精心設(shè)計及分配,，轉(zhuǎn)動慣量小，響應(yīng)靈敏,；外殼采用聚碳酸酯復合材料設(shè)計,，具有良好的防腐、防侵蝕,、抗暴曬等特點,；
二、超聲波風速風向傳感器
超聲波風速風向傳感器基于超聲波原理而研發(fā),，利用發(fā)送的聲波脈沖,，測量接收端的時間差來計算風速和風向。整機外殼采用優(yōu)質(zhì)ABS材質(zhì),，重量輕,，無啟動風速限制，零風速工作,，360°無角度限制,，不需維護和現(xiàn)場校準，同時測量和輸出風速的瞬時數(shù)值能和風向,。
風向變送器和風速變送器都采用機械式結(jié)構(gòu)設(shè)計,，存在轉(zhuǎn)動部件，因此監(jiān)測前有低風速為啟動條件,，如風速低于啟動值將不能驅(qū)動螺旋槳或風杯進行旋轉(zhuǎn),，就無法進行監(jiān)測。與之相對的是超聲波風速風向傳感器,，該設(shè)備的大特點是：啟動無風速限制,，能夠在零風速下工作，并且可以同時監(jiān)測風速和風向兩項數(shù)據(jù)，并輸出,。
從先秦的伣和相風鳥,，到現(xiàn)代的風速風向傳感器，風速風向儀的每一次進步都傾注了先輩們大量的心血和智慧,，經(jīng)歷了一個漫長而艱苦的過程,，成為了風速風向儀發(fā)展歷程中，不可磨滅的印記,。