風(fēng)力測量組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)力測量組件,包括:依次電氣連接的電源、開關(guān)單元、滑動變阻器、限流保護(hù)單元、滑動電氣連接于滑動變阻器的滑動端的導(dǎo)電擺線、分別電氣連接于導(dǎo)電擺線的一端和滑動變阻器的第二端的電壓測量單元以及與導(dǎo)電擺線的另一端固定連接的擺件。擺件包括一固定軸以及固定于固定軸的兩相鄰?qiáng)A角為360度/N的N個(gè)輕質(zhì)塑料片。通過擺件上的輕質(zhì)塑料片接受風(fēng)力,即增加了擺件的迎風(fēng)面積又將吹入錐形槽內(nèi)的風(fēng)力最大程度施加在輕質(zhì)塑料片上,更加準(zhǔn)確的測量實(shí)際風(fēng)力大小。另外,通過與擺件連接的導(dǎo)電擺線作扇形擺動帶動滑動變阻器的滑動端滑動,實(shí)現(xiàn)風(fēng)力的大小反映至電壓測量單元測量到的實(shí)際電壓值,電路結(jié)構(gòu)簡單。
【專利說明】風(fēng)力測量組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測量領(lǐng)域,特別是涉及一種風(fēng)力測量組件。
【背景技術(shù)】
[0002] 在生產(chǎn)生活中,有時(shí)人們需要隨時(shí)隨地對風(fēng)力的大小進(jìn)行測量,例如氣象研究人 員、放風(fēng)箏愛好者、滑翔愛好者等常常用到風(fēng)力測量組件。然而,現(xiàn)有的風(fēng)力測量組件大多 由于內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使得體積較大,不便于隨身攜帶;再者,用于接受風(fēng)的部件不能夠 準(zhǔn)確的采集風(fēng)力大小,給風(fēng)力的測量以及后續(xù)的讀取記錄造成較大的誤差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 基于此,有必要提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、準(zhǔn)確采集風(fēng)力大小的風(fēng)力測量組件,通過 輕質(zhì)塑料片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),適用于各個(gè)方向的風(fēng)力測量。
[0004] 一種風(fēng)力測量組件,包括:滑動變阻器、限流保護(hù)單元、開關(guān)單元、電源、擺件、導(dǎo)電 擺線、電壓測量單元;
[0005] 所述滑動變阻器的第一端與所述限流保護(hù)單元的一端電氣連接,所述滑動變阻器 的第二端與所述開關(guān)單元的一端電氣連接,所述電源分別與所述限流保護(hù)單元的另一端、 所述開關(guān)單元的另一端電氣連接;
[0006] 所述擺件包括一固定軸以及固定于所述固定軸的N個(gè)輕質(zhì)塑料片,兩相鄰所述輕 質(zhì)塑料片的夾角為360度/N,其中,N為大于2的自然數(shù);
[0007] 所述導(dǎo)電擺線的一端與外部固定物轉(zhuǎn)動連接,其另一端與所述擺件的所述固定軸 上端固定連接;
[0008] 所述滑動變阻器的滑動端與所述導(dǎo)電擺線滑動電氣連接;
[0009] 所述電壓測量單元的第一測量端與所述導(dǎo)電擺線的一端連接,第二測量端與所述 滑動變阻器的第二端連接。
[0010] 其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電源為可充電電池。
[0011] 其中一個(gè)實(shí)施例中,所述開關(guān)單元為單控機(jī)械式開關(guān)。
[0012] 其中一個(gè)實(shí)施例中,所述限流保護(hù)單元為電阻。
[0013] 其中一個(gè)實(shí)施例中,所述輕質(zhì)塑料片為弓形。
[0014] 其中一個(gè)實(shí)施例中,還設(shè)置采樣保持單元,其連接所述電壓測量單元,用于采集所 述電壓測量單兀在前一時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值,并在后一時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值到來之前保持輸出 前一時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值不變。
[0015] 其中一個(gè)實(shí)施例中,還設(shè)置顯示單元,其連接所述采樣保持單元,用于接收所述采 樣保持單元輸出的瞬時(shí)電壓值并顯示輸出。
[0016] 上述風(fēng)力測量組件中通過擺件上的輕質(zhì)塑料片接受風(fēng)力,增加了擺件的迎風(fēng)面 積,又能夠?qū)L(fēng)力最大程度施加在輕質(zhì)塑料片上,更加準(zhǔn)確的測量實(shí)際風(fēng)力大小。而且,通 過與擺件連接的導(dǎo)電擺線作扇形擺動帶動滑動變阻器的滑動端滑動,改變滑動變阻器連接 在電壓測量單元兩個(gè)測量端的阻值,實(shí)現(xiàn)風(fēng)力的大小反映至電壓測量單元測量到的實(shí)際電 壓值,電路結(jié)構(gòu)簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的風(fēng)力測量組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018] 圖2為圖1所示風(fēng)力測量組件中一實(shí)施例的擺件的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019] 圖3為圖1所示風(fēng)力測量組件中又一實(shí)施例的擺件的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0020] 圖4為發(fā)明又一實(shí)施例的風(fēng)力測量組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所示,其為本發(fā)明一較佳實(shí)施例的風(fēng)力測量組件的結(jié)構(gòu)示意圖,包括:滑動 變阻器110、限流保護(hù)單元120、開關(guān)單元130、電源140、擺件150、導(dǎo)電擺線160、電壓測量 單元170。
[0022] 滑動變阻器是電學(xué)中常用器件之一,它的工作原理是通過改變接入電路部分電阻 線的長度來改變電阻的,從而逐漸改變電路中的電流大小。滑動變阻器的電阻絲一般是熔 點(diǎn)高,電阻大的鎳鉻合金,所以當(dāng)電阻橫截面積一定時(shí),電阻絲越長,電阻越大,電阻絲越 短,電阻越小。
[0023] 滑動變阻器110的第一端與限流保護(hù)單元120的一端電氣連接,滑動變阻器110 的第二端與開關(guān)單元130的一端電氣連接,電源140分別與限流保護(hù)單元120的另一端、開 關(guān)單元130的另一端電氣連接。
[0024] 擺件150包括一固定軸151以及固定于固定軸151的N個(gè)輕質(zhì)塑料片152,兩相鄰 輕質(zhì)塑料片152的夾角為360度/N,其中,N為大于2的自然數(shù)。
[0025] 導(dǎo)電擺線160的一端與外部固定物200轉(zhuǎn)動連接,其另一端與擺件150的固定軸 上端固定連接。
[0026] 滑動變阻器110的滑動端與導(dǎo)電擺線160滑動電氣連接。
[0027] 電壓測量單元170的第一測量端與導(dǎo)電擺線160的一端連接,第二測量端與滑動 變阻器110的第二端連接。
[0028] 在實(shí)際應(yīng)用中,上述風(fēng)力測量組件中除擺件150外,其它的部分通常容置于箱體 或殼體內(nèi),擺件150露出于箱體或殼體外,接受風(fēng)力的吹動。外部固定物200可以為固定于 箱體或殼體內(nèi)部的掛鉤。
[0029] 本實(shí)施例中,滑動變阻器110的滑動端與導(dǎo)電擺線160滑動電氣連接,從而避免了 因?qū)щ姅[線160作扇形擺動而將滑動變阻器110的滑動端沿滑動變阻器110至導(dǎo)電擺線 160的一端方向拉扯,造成滑動變阻器110的滑動端與滑動變阻器110接觸不良。
[0030] 本實(shí)施例中,電源140為可充電電池,即二次電池,能夠反復(fù)進(jìn)行充放電,例如:鎳 鎘充電電池、鎳氫充電電池、鋰充電電池、鉛酸電池、太陽能電池。能夠方便的為風(fēng)力測量組 件在野外環(huán)境中工作提供電能。又如,在其它實(shí)施例中,電源140為不可充電電池,即一次 電池,無法重復(fù)進(jìn)行充放電,例如:碳鋅電池、堿性電池、水銀電池、鋰電池。可以理解,為了 解決電源140中電能不足的問題,電源140優(yōu)選為太陽能電池。
[0031] 本實(shí)施例中,開關(guān)單元130為單控機(jī)械式開關(guān),例如:單刀單擲開關(guān)、按鈕開關(guān)、拉 線開關(guān)等。
[0032] 開關(guān)單元130不限于單控機(jī)械式開關(guān),在其它實(shí)施例中,開關(guān)單元130為晶體管開 關(guān)電路,采用無線遙控器發(fā)射通斷信號控制晶體管開關(guān)電路的電氣接通和斷開。
[0033] 本實(shí)施例中,電壓測量單元170用于測量因?qū)щ姅[線160擺動引起的滑動變阻器 110電阻對應(yīng)電壓值的大小。具體在實(shí)際應(yīng)用中,在導(dǎo)電擺線160不作擺動的狀態(tài)下,記錄 此時(shí)電壓測量單元170的電壓值作為基準(zhǔn)值。在導(dǎo)電擺線160處于擺動的狀態(tài)下的電壓測 量單元170的實(shí)際電壓值與基準(zhǔn)值的差值與導(dǎo)電擺線160的擺動幅度呈正相關(guān),即導(dǎo)電擺 線160的擺動幅度越大,所述差值越大,反之越小。
[0034] 本實(shí)施例中,限流保護(hù)單元120為電阻,防止因?qū)щ姅[線160帶動滑動變阻器110 的滑動端使得滑動變阻器110串聯(lián)接入電路中的阻值過小而引起電流過大,對電源140造 成損壞。尤其是滑動變阻器110串聯(lián)接入電路中的阻值為零時(shí),若缺少限流保護(hù)單元120 的限流保護(hù)作用,電源140相當(dāng)于短路,會引起電源140發(fā)熱量迅速增加,加速電源140的 損壞,縮短電源140的使用壽命。
[0035] 請參閱圖2,其為一實(shí)施例的擺件的結(jié)構(gòu)示意圖,包括:一固定軸151以及固定于 固定軸151的四個(gè)矩形輕質(zhì)塑料片152,兩相鄰輕質(zhì)塑料片152的夾角為90度,導(dǎo)電擺線 160的另一端與擺件的固定軸151上端固定連接。
[0036] 兩相鄰輕質(zhì)塑料片152之間形成錐形槽,用于接受垂直于固定軸151方向的風(fēng)力, 即增加了擺件的迎風(fēng)面積,又能夠?qū)⒋等脲F形槽內(nèi)的風(fēng)力最大程度施加在輕質(zhì)塑料片152 上,更加準(zhǔn)確的測量實(shí)際風(fēng)力大小。例如,所述錐形槽設(shè)置上窄下寬的槽道,距離固定軸上 端較近位置的槽道較窄,距離固定軸上端較遠(yuǎn)位置的槽道較寬,這樣,可以獲得較好的平衡 效果,不至于被微風(fēng)吹拂而影響平衡導(dǎo)致誤差太大。
[0037] 請參閱圖3,其為又一實(shí)施例的擺件的結(jié)構(gòu)示意圖,包括:一固定軸153以及固定 于固定軸153的四個(gè)弓形輕質(zhì)塑料片154,兩相鄰輕質(zhì)塑料片154的夾角為90度,導(dǎo)電擺線 160的另一端與擺件的固定軸153上端固定連接。可以理解,輕質(zhì)塑料片不限于矩形和弓 形,又如,在其它實(shí)施例中,輕質(zhì)塑料片為梯形、三角形等形狀也可以實(shí)現(xiàn)同樣的技術(shù)效果。 例如,各所述輕質(zhì)塑料片遠(yuǎn)離所述固定軸上端的位置,還設(shè)置圓形或環(huán)形加厚部,以增強(qiáng)所 述輕質(zhì)塑料片的垂墜效果,避免自身傾斜而影響測量效果。
[0038] 在其它實(shí)施例的擺件中,輕質(zhì)塑料片的個(gè)數(shù)也可以為三個(gè)、五個(gè)等其它自然數(shù)個(gè)。 例如,N為3,擺件包括一固定軸以及固定于固定軸的3個(gè)輕質(zhì)塑料片,兩相鄰輕質(zhì)塑料片的 夾角為120度
[0039] 請參閱圖4,其為本發(fā)明又一實(shí)施例的風(fēng)力測量組件的結(jié)構(gòu)示意圖,與圖1中所示 的一實(shí)施例的風(fēng)力測量組件相比,還設(shè)置采樣保持單元310及顯示單元320。
[0040] 采樣保持單元310連接電壓測量單元170,用于采集電壓測量單元170在前一時(shí) 刻的瞬時(shí)電壓值,并在后一時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值到來之前保持輸出前一時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值不 變。
[0041] 顯示單元320連接采樣保持單元310,用于接收采樣保持單元310輸出的瞬時(shí)電壓 值并顯示輸出。
[0042] 在設(shè)置了采樣保持單元與顯示單元的基礎(chǔ)上,所述風(fēng)力測量組件可以單獨(dú)作為風(fēng) 力測量設(shè)備使用;或者,不設(shè)置采樣保持單元與顯示單元時(shí),所述風(fēng)力測量組件通過電壓測 量單元輸出電壓值,可用于實(shí)時(shí)或定時(shí)的風(fēng)力測量使用。
[0043] 在實(shí)際應(yīng)用中,可以設(shè)定采樣保持單元310的采樣周期,例如每一秒鐘對電壓測 量單元170的瞬時(shí)電壓值進(jìn)行采樣,從而使得顯示單元320每一秒鐘顯示更新的采樣保持 單元310輸出的瞬時(shí)電壓值,方便對當(dāng)前風(fēng)力大小進(jìn)行及時(shí)的顯示記錄。
[0044] 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種風(fēng)力測量組件,其特征在于,包括:滑動變阻器、限流保護(hù)單元、開關(guān)單元、電 源、擺件、導(dǎo)電擺線、電壓測量單元; 所述滑動變阻器的第一端與所述限流保護(hù)單元的一端電氣連接,所述滑動變阻器的第 二端與所述開關(guān)單元的一端電氣連接,所述電源分別與所述限流保護(hù)單元的另一端、所述 開關(guān)單元的另一端電氣連接; 所述擺件包括一固定軸以及固定于所述固定軸的N個(gè)輕質(zhì)塑料片,兩相鄰所述輕質(zhì)塑 料片的夾角為360度/N,其中,N為大于2的自然數(shù); 所述導(dǎo)電擺線的一端與外部固定物轉(zhuǎn)動連接,其另一端與所述擺件的所述固定軸上端 固定連接; 所述滑動變阻器的滑動端與所述導(dǎo)電擺線滑動電氣連接; 所述電壓測量單元的第一測量端與所述導(dǎo)電擺線的一端連接,第二測量端與所述滑動 變阻器的第二端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力測量組件,其特征在于,所述電源為可充電電池。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力測量組件,其特征在于,所述開關(guān)單元為單控機(jī)械式開 關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力測量組件,其特征在于,所述限流保護(hù)單元為電阻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力測量組件,其特征在于,所述輕質(zhì)塑料片為弓形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的風(fēng)力測量組件,其特征在于,還設(shè)置采樣保持單元, 其連接所述電壓測量單元,用于采集所述電壓測量單元在前一時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值,并在后 一時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值到來之前保持輸出前一時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值不變。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力測量組件,其特征在于,還設(shè)置顯示單元,其連接所述采 樣保持單元,用于接收所述采樣保持單元輸出的瞬時(shí)電壓值并顯示輸出。
【文檔編號】G01L9/02GK104122028SQ201410268244
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】袁家建 申請人:袁家建