風速傳感器探頭是風速傳感器的核心部件，負責直接感知風速并將其轉化為可測量的信號，其性能直接影響風速測量的準確性和可靠性。 風速傳感器探頭種類多樣，常見的有機械式探頭、熱式探頭和超聲波探頭。機械式探頭通常采用風杯或螺旋槳結構，當風吹動風杯或螺旋槳旋轉時，通過測量其轉速來計算風速。這種探頭結構簡單、成本較低，但可能存在機械磨損和啟動風速限制等問題。熱式探頭則是利用熱敏元件（如熱絲或熱膜）在空氣流動中的散熱特性來測量風速。當空氣流過熱敏元件時，會帶走熱量，導致元件溫度變化，通過測量這種溫度變化可以推算出風速。熱式探頭響應速度快，可測量低風速，但受環境溫度影響較大。超聲波探頭則是基于超聲波在空氣中的傳播速度與風速的關系來測量風速。它通過發射和接收超聲波信號，并測量信號傳播的時間差來計算風速。超聲波探頭具有無機械轉動部件、精度高、穩定性好等優點，但成本相對較高。 1、核心功能：風速感知與轉換 捕捉風速變化 探頭通過物理或機械結構直接感知氣流速度，例如： 三杯式探頭：三個對稱排列的杯形葉片，隨風向旋轉，轉速與風速成正比。 超聲式探頭：利用超聲波在空氣中的傳播時間差計算風速。 熱線式/熱膜式探頭：通過加熱元件散熱速率變化推算風速。 信號轉換與輸出 將風速轉換為電信號（如電壓、頻率或數字信號），便于后續處理。例如： 三杯式探頭通過旋轉產生脈沖信號，頻率與風速相關。 超聲式探頭輸出時間差數據，經算法計算風速。 2、環境適應性：抗干擾與保護 抵御惡劣環境 探頭需在高溫、高濕、沙塵、雨雪等復雜環境中穩定工作： 防護外殼：防水、防塵、防腐蝕（如IP67防護等級）。 抗電磁干擾：屏蔽設計防止外界電磁場影響信號準確性。 動態響應能力 快速響應風速突變（如陣風），例如： 三杯式探頭慣性小，避免因機械延遲導致測量誤差。 超聲式探頭無機械磨損，適合高頻動態監測。 3、精度保障：校準與穩定性 高精度測量 通過以下設計提升測量精度： 機械對稱性：三杯式探頭的杯子形狀和排列需嚴格對稱，避免風向偏差。 溫度補償：內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 探頭需定期標定（如風洞校準），確保長期穩定性： 實驗室校準：在可控風速下調整輸出信號。 現場比對：與標準風速儀同步測量，修正誤差。 4、擴展功能：多參數監測 風向聯合測量 部分探頭集成風向標（如尾翼式），同步輸出風向角度信號。 環境參數集成 高級探頭可能集成溫度、濕度、氣壓傳感器，提供綜合氣象數據。 |
