風(fēng)速傳感器探頭是風(fēng)速傳感器的核心部件，負(fù)責(zé)直接感知風(fēng)速并將其轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的信號(hào)，其性能直接影響風(fēng)速測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。 風(fēng)速傳感器探頭種類多樣，常見(jiàn)的有機(jī)械式探頭、熱式探頭和超聲波探頭。機(jī)械式探頭通常采用風(fēng)杯或螺旋槳結(jié)構(gòu)，當(dāng)風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)杯或螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)測(cè)量其轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算風(fēng)速。這種探頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，但可能存在機(jī)械磨損和啟動(dòng)風(fēng)速限制等問(wèn)題。熱式探頭則是利用熱敏元件（如熱絲或熱膜）在空氣流動(dòng)中的散熱特性來(lái)測(cè)量風(fēng)速。當(dāng)空氣流過(guò)熱敏元件時(shí)，會(huì)帶走熱量，導(dǎo)致元件溫度變化，通過(guò)測(cè)量這種溫度變化可以推算出風(fēng)速。熱式探頭響應(yīng)速度快，可測(cè)量低風(fēng)速，但受環(huán)境溫度影響較大。超聲波探頭則是基于超聲波在空氣中的傳播速度與風(fēng)速的關(guān)系來(lái)測(cè)量風(fēng)速。它通過(guò)發(fā)射和接收超聲波信號(hào)，并測(cè)量信號(hào)傳播的時(shí)間差來(lái)計(jì)算風(fēng)速。超聲波探頭具有無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件、精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但成本相對(duì)較高。 1、核心功能：風(fēng)速感知與轉(zhuǎn)換 捕捉風(fēng)速變化 探頭通過(guò)物理或機(jī)械結(jié)構(gòu)直接感知?dú)饬魉俣龋纾?/div> 三杯式探頭：三個(gè)對(duì)稱排列的杯形葉片，隨風(fēng)向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比。 超聲式探頭：利用超聲波在空氣中的傳播時(shí)間差計(jì)算風(fēng)速。 熱線式/熱膜式探頭：通過(guò)加熱元件散熱速率變化推算風(fēng)速。 信號(hào)轉(zhuǎn)換與輸出 將風(fēng)速轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（如電壓、頻率或數(shù)字信號(hào)），便于后續(xù)處理。例如： 三杯式探頭通過(guò)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，頻率與風(fēng)速相關(guān)。 超聲式探頭輸出時(shí)間差數(shù)據(jù)，經(jīng)算法計(jì)算風(fēng)速。 2、環(huán)境適應(yīng)性：抗干擾與保護(hù) 抵御惡劣環(huán)境 探頭需在高溫、高濕、沙塵、雨雪等復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定工作： 防護(hù)外殼：防水、防塵、防腐蝕（如IP67防護(hù)等級(jí)）。 抗電磁干擾：屏蔽設(shè)計(jì)防止外界電磁場(chǎng)影響信號(hào)準(zhǔn)確性。 動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力 快速響應(yīng)風(fēng)速突變（如陣風(fēng)），例如： 三杯式探頭慣性小，避免因機(jī)械延遲導(dǎo)致測(cè)量誤差。 超聲式探頭無(wú)機(jī)械磨損，適合高頻動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。 3、精度保障：校準(zhǔn)與穩(wěn)定性 高精度測(cè)量 通過(guò)以下設(shè)計(jì)提升測(cè)量精度： 機(jī)械對(duì)稱性：三杯式探頭的杯子形狀和排列需嚴(yán)格對(duì)稱，避免風(fēng)向偏差。 溫度補(bǔ)償：內(nèi)置溫度傳感器修正熱膨脹或超聲波傳播速度的溫度依賴性。 定期校準(zhǔn) 探頭需定期標(biāo)定（如風(fēng)洞校準(zhǔn)），確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性： 實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)：在可控風(fēng)速下調(diào)整輸出信號(hào)。 現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)：與標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)速儀同步測(cè)量，修正誤差。 4、擴(kuò)展功能：多參數(shù)監(jiān)測(cè) 風(fēng)向聯(lián)合測(cè)量 部分探頭集成風(fēng)向標(biāo)（如尾翼式），同步輸出風(fēng)向角度信號(hào)。 環(huán)境參數(shù)集成 高級(jí)探頭可能集成溫度、濕度、氣壓傳感器，提供綜合氣象數(shù)據(jù)。 |
