超聲波二維風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、風(fēng)在當(dāng)今科技飛速發(fā)展進(jìn)步的時(shí)代，已不僅僅作為自然現(xiàn)象而存在，作為清潔的可再生能源，風(fēng)能越來(lái)越受到世界的重視。當(dāng)前的超聲波風(fēng)速風(fēng)向傳感器趨向于小型化，如風(fēng)電機(jī)組，要求風(fēng)速測(cè)量裝置體積小、能耗低、能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定地測(cè)量風(fēng)能信息，因此，一套穩(wěn)定、可靠的風(fēng)速檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于風(fēng)能的高效利用至關(guān)重要。
　　本文提出一種超聲波二維風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量方法和測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，該方案以時(shí)差風(fēng)速測(cè)量方法為基礎(chǔ)，從時(shí)差測(cè)量方法及超聲波傳感器配置方法兩方面進(jìn)行了研究，

2、得到了準(zhǔn)確、低成本的測(cè)量時(shí)差信號(hào)的方法，即基于超聲波傳感器的相位差風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量方法。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，本文從超聲波傳感器的交叉、反射、三角配置形式中選出了最優(yōu)配置方案，在此基礎(chǔ)上建立了相位差與風(fēng)速、風(fēng)向關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。本系統(tǒng)通過(guò)數(shù)字電路測(cè)量同等聲程下超聲波脈沖順風(fēng)和逆風(fēng)傳播相位差，此相位差等同于順風(fēng)和逆風(fēng)傳播時(shí)間差，并將該相位差通過(guò)數(shù)字模擬混合電路轉(zhuǎn)換為直流電壓信號(hào)，再由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)軟件分析后獲得風(fēng)速風(fēng)向信息。風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量系統(tǒng)硬件