一种基于空间摆的机械式二维风速风向传感器

摘要

一种基于空间摆的机械式二维风速风向传感器，本实用新型包括三个圆环C1-C3；九根连杆L1-L9；空心球B1；圆盘P1；两个霍尔角度传感器H1、H2和配重块BW。四根连杆L1-L4将圆环C1和圆环C2连为一个圆台形，构成支架；圆环C3为圆环C2的内环，连杆L6、L7由圆环C3外沿连接到圆环C2；空心球B1，三根连杆L5、L8、L9和圆盘P1构成一个整体；圆盘P1半径小于圆环C3半径，圆盘P1、圆环C3和圆环C2的圆心重合，位于同一直线上的连杆L8、L9将圆盘P1连接至圆环C3。本实用新型结构简单，实施方便，减少了风杯和风向标式机械旋转测量法中的旋转惯性部件，提高了工作可靠性和使用寿命。

主权项

一种基于空间摆的机械式二维风速风向传感器，其特征在于：包括三个圆环C1‑C3，九根连杆L1‑L9，空心球B1，圆盘P1，两个霍尔角度传感器H1、H2和配重块BW；四根等长连杆L1‑L4沿圆周均布将圆环C1和圆环C2连为一个圆台形，构成支架，圆环C1半径大于圆环C2半径，C1位于下方，C2位于上方；圆环C3为圆环C2的内环，由位于同一直线上的等长连杆L6、L7由圆环C3外圆周连接到圆环C2，连杆L6与连杆L1的端点在圆环C2交于一点，连杆L6相对圆环C2可转动，连杆L7与连杆L2的端点在圆环C2交于一点，连杆L7相对圆环C2可转动；圆环C3、连杆L6和连杆L7构成一个整体，为空间摆的外旋转模块，简称外模块；空心球B1，三根连杆L5、L8、L9和圆盘P1构成一个整体，为空间摆的内旋转模块，圆盘P1半径小于圆环C3半径，圆盘P1、圆环C3和圆环C2的圆心重合，位于同一直线上的等长连杆L8、连杆L9将圆盘P1连接至圆环C3，连杆L8、连杆L9所在直线与连杆L6、连杆L7所在直线正交于圆盘P1的圆心；连杆L5一端与圆盘P1圆心相连，一端与空心球B1表面一点相连，其中连杆L5既垂直于圆盘P1所在平面，同时也是空心球B1的外法线方向；空心球B1位于圆环C1和圆环C2之间；以连杆L8、连杆L9与圆环C3的交点之间连线为轴，内模块可相对外模块转动；霍尔角度传感器H1安装在连杆L6与连杆 L1的交点处；霍尔角度传感器H2安装在连杆L8与圆环C3的交点处；配重块BW与霍尔角度传感器H2等重，安装在连杆L9与圆环C3的交点处。