风速风向传感器在气象领域中的应用

风是空气流动引起的一种自然现象，包括方向和大小，即我们所说的风向和风速。在西汉刘安的《淮南子•齐俗训》中有“俔之见风也，无须臾之闲定矣。”说的是人们在风杆上系上布帛或长条旗用来测定风向；到东汉时，张衡发明了相风铜鸟，不仅能测风向，还能观测较大的风。

风无时无刻的影响着我们的生活，到了现代社会，随着科学技术的发展，用来测量风的方向和大小的的风速风向传感器得到了在气象监测方面得到了广泛的应用。

风向传感器和风速传感器虽然是两种完全独立的传感器，但大多数情况下，这两种传感器是整合在同一测量设备中，通过综合处理数据信息，共同发挥作用的。

风向传感器以风向箭头的转动探测、感受外界的风向信息，并将其传递给同轴码盘，同时输出对应风向相关数值的一种物理装置；它主体采用风向标的机械结构，当风吹向风向标的尾部的尾翼的时候，风向标的箭头就会指风吹过来的方向。为了保持对于方向的敏感性，同时还采用不同的内部机构来给风速传感器辨别方向。

风速传感器是一种可以连续测量风速和风量（风量=风速x横截面积）大小的传感器。比较常见的风速传感器是风杯式风速传感器，最早由英国鲁宾孙发明。感应部分是由三个或四个圆锥形或半球形的空杯组成。空心杯壳固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上，杯的凹面顺着一个方向排列，整个横臂架则固定在一根垂直的旋转轴上。

在气象领域，对多种自然现象的观察是通过气象站来完成的，主要用于测量气温、相对湿度、光照度、雨量、风速、风向、气压等气象要素，对于风速风向的监测，就依靠风速风向传感器来解决。

聚碳风向传感器和聚碳风速传感器是山东仁科测控采用聚碳酸酯复合材料制造的，具有良好的防腐、防侵蚀的特点；能够保证风速变送器在长期使用无锈琢现象，风向变送器长期使用不变形。

聚碳风向传感器机械强度大，硬度高，设备结构及重量经过精心设计及分配，转动惯量小，响应灵敏；采用高性能进口轴承，转动阻力小，测量精确；防电磁干扰处理。它采用类似滑动变阻器的结构，将产生的电阻值的较大值与最小值分别标成360°与0°，当风向标产生转动的时候，滑动变阻器的滑杆会随着顶部的风向标一起转动，而产生的不同的电压变化就可以计算出风向的角度或者方向了。

聚碳风速传感器外形小巧轻便，具有良好的防电磁干扰功能；采用底部出线的方式，完全杜绝航空插头橡胶垫老化问题；设备结构及重量经过精心设计及分配，转动惯量小，响应灵敏。它采用三杯设计理念，使用高性能进口轴承，转动阻力小，测量精确；当风杯转动时，带动同轴的多齿截光盘或磁棒转动，通过电路得到与风杯转速成正比的信号，该信号由计数器计数，经换算后得出实际风速值。

如在沙漠、高原地区的风沙治理工作中，人们需要注意气流流动的速度与风向的变化，我们把风速风向传感器安装在太阳能气象站中，对风速风向进行监测，将数据传给气象站，气象整合所有的气象信息后通过GPRS/4G的方式将数据上传至风沙治理监控后台。

随着现代科学技术的开展，诸如激光等一些新式的风速传感器也开始在风速检测中运用。相信不久的将来，各种新式的风向风速传感器会越来越多地应用在建筑机械、铁路、港口、码头、电厂、气象、索道、环境、温室、养殖等各个领域。