專利名稱：測熱式風速計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風速檢測設備，具體來說是一種利用溫度變化導致的電阻絲內阻變化而設計的測熱式風速計。
背景技術：
現有的風速計多是采用風向標和風杯對風速進行檢測，其動態性能指標，包括風向傳感器阻尼、風速傳感器的距離常數往往達不到世界氣象組織的相關要求，而且機械結構較為復雜，對結構和元器件的檢測靈敏度要求較高。
實用新型內容本實用新型克服了上述缺點，提供一種結構簡單、靈敏度高的測熱式風速計。
本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是一種測熱式風速計，包括由一個正溫度系數的加熱電阻絲和三個電阻構成的電橋，所述電橋的輸出連接到一個差動放大器的輸入端，所述差動放大器的輸出返回到所述電橋的輸入端，還同時順次連接有零點調節電路和滿刻度調節電路。
所述差動放大器的輸出與所述電橋的輸入端還可連接有一個用于放大所述差動放大器輸出的放大反饋電路。
所述放大反饋電路包括可一個三極管。
所述電橋的輸入端可經過一個電阻連接到正向電源端，其中所述正溫度系數的加熱電阻絲的一端作為電橋的一個輸出端，與所述差動放大器的反向輸入端相連，另一端接地，所述電橋的另一個輸出端連接到所述差動放大器的同向輸入端。
所述放大反饋電路中，所述三極管的基極可經過一個隔離電阻與所述差動放大器的輸出相連，并同時經過一個濾波電容連接正向電源，集電極直接連接正向電源，發射極連接到所述電橋的輸入端，同時經過另一個隔離電阻后輸出到所述零點調節電路。
所述放大反饋電路中的三極管可為NPN型達林頓管。
所述電橋的電橋值可為20～2000Ω。
所述差動放大器的輸出端和反相輸入端之間還可連接有一個電容負反饋。
本實用新型包括由一個正溫度系數的加熱電阻絲和三個電阻構成的電橋，所述電橋的輸出連接到一個差動放大器的輸入端，所述差動放大器的輸出返回到所述電橋的輸入端，還同時順次連接有零點調節電路和滿刻度調節電路。通過測量能夠保持一根加熱電阻絲溫度恒定不變所需的能量，由此測量空氣或氣體的流量，由于采用了模擬電子電路來實現檢測，無需機械結構參與，使檢測靈敏度更高，檢測結果更加精確。
圖1為本實用新型電源原理圖具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括由一個正溫度系數的加熱電阻絲L和三個電阻R1、R2、R3構成的電橋，所述電橋的輸出連接到一個差動放大器A1的輸入端，所述差動放大器A1的輸出與所述電橋的輸入端還連接有一個用于放大所述差動放大器A1輸出的放大反饋電路。所述電橋的輸入端經過一個電阻R6連接到正向電源端，其中所述正溫度系數的加熱電阻絲L的一端作為電橋的一個輸出端，與所述差動放大器A1的反向輸入端相連，另一端接地，所述電橋的另一個輸出端連接到所述差動放大器的同向輸入端。所述放大反饋電路主要由一個NPN型達林頓三極管Q1實現對差動放大器A1輸出信號的放大，所述三極管Q1的基極經過一個隔離電阻R4與所述差動放大器A1的輸出相連，并同時經過一個濾波電容C1連接正向電源，集電極直接連接正向電源，發射極連接到所述電橋的輸入端，同時經過另一個隔離電阻R5后，作為輸出順次連接零點調節電路I和滿量程調節電路II。所述差動放大器A1的輸出端和反相輸入端之間還連接有一個電容C2作為負反饋，使差動放大器A1的輸出更加平穩。所述零點調節電路I和滿量程調節電路II為現有技術，并可采用多種電路結構實現，這里不在贅述。
本實用新型通過對保持一根加熱電阻絲溫度恒定不變所需的能量進行測量，由此測量空氣或氣體的流量。具體工作過程為一個小燈泡具有正的溫度系數，因此是一種良好的傳感器，例如采用一只328型燈泡，在將它的玻璃外殼去掉之后的燈絲(即所述正溫度系數的加熱電阻絲L)，放入受差動放大器A1監測的電橋電路中，所述差動放大器A1的輸出電流信號經三極管Q1放大，反饋回來再驅動所述電橋電路，當加上電源時，所述燈絲L處于低電阻狀態，所述三極管Q1的發射極趨于完全導通。當電流流過燈絲L時，燈絲的溫度迅速上升，并使燈絲的電阻增加，這一變化增加了差動放大器A1的反相輸入電位。于是，所述三極管Q1的發射極電壓下降，電路處于一個穩定的工作點。為了保持電橋平衡，所述差動放大器A1起作用，使燈的電阻下降，從而使燈絲的溫度恒定不變。我們選用20～2000Ω的電橋值，以便所述燈絲在稍低于白熾點的溫度下工作。
在使用本實用新型之前，首先要把燈絲放在氣流中，使其燈絲與氣流成直角。其次，關斷氣流或者使燈與氣流隔離，然后調節零流量電位器RL1，使電路輸出為0V。接著，使燈處于1000英尺/分的氣流中，微調滿刻度流量電位器RL2，使電路輸出為10V。反復進行上述調節，直到兩種電路輸出固定不變為止。完成上述操作過程之后，本實用新型便能在整個0～1000英尺/分的流速范圍內輸出0～10V的電壓值，從而實現精確的風速檢測，而且能夠達到+3％～-3％精度。
以上對本實用新型所提供的測熱式風速計進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種測熱式風速計，其特征在于包括由一個正溫度系數的加熱電阻絲和三個電阻構成的電橋，所述電橋的輸出連接到一個差動放大器的輸入端，所述差動放大器的輸出返回到所述電橋的輸入端，還同時順次連接有零點調節電路和滿刻度調節電路。
2.根據權利要求1所述的測熱式風速計，其特征在于所述差動放大器的輸出與所述電橋的輸入端還連接有一個用于放大所述差動放大器輸出的放大反饋電路。
3.根據權利要求2所述的測熱式風速計，其特征在于所述放大反饋電路包括一個三極管。
4.根據權利要求1或2或3所述的測熱式風速計，其特征在于所述電橋的輸入端經過一個電阻連接到正向電源端，其中所述正溫度系數的加熱電阻絲的一端作為電橋的一個輸出端，與所述差動放大器的反向輸入端相連，另一端接地，所述電橋的另一個輸出端連接到所述差動放大器的同向輸入端。
5.根據權利要求3所述的測熱式風速計，其特征在于所述放大反饋電路中，所述三極管的基極經過一個隔離電阻與所述差動放大器的輸出相連，并同時經過一個濾波電容連接正向電源，集電極直接連接正向電源，發射極連接到所述電橋的輸入端，同時經過另一個隔離電阻后輸出到所述零點調節電路。
6.根據權利要求3或5所述的測熱式風速計，其特征在于所述放大反饋電路中的三極管為NPN型達林頓管。
7.根據權利要求4所述的測熱式風速計，其特征在于所述電橋的電橋值為20～2000Ω。
8.根據權利要求1或2或3所述的測熱式風速計，其特征在于所述差動放大器的輸出端和反相輸入端之間還連接有一個電容負反饋。
專利摘要本實用新型涉及一種風速檢測設備，具體來說是一種利用溫度變化導致的電阻絲內阻變化而設計的測熱式風速計。本實用新型包括由一個正溫度系數的加熱電阻絲和三個電阻構成的電橋，所述電橋的輸出連接到一個差動放大器的輸入端，所述差動放大器的輸出返回到所述電橋的輸入端，還同時順次連接有零點調節電路和滿刻度調節電路。通過測量能夠保持一根加熱電阻絲溫度恒定不變所需的能量，由此測量空氣或氣體的流量，由于采用了模擬電子電路來實現檢測，無需機械結構參與，使檢測靈敏度更高，檢測結果更加精確。
文檔編號G01P5/10GK2886578SQ20062001251
公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月28日 優先權日2006年4月28日
發明者田景文, 高美娟, 李瑾, 周浩, 耿旭, 王碩, 劉超 申請人:北京聯合大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
