超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀是一款基于超聲波原理研發(fā)的風(fēng)速風(fēng)向測(cè)量?jī)x器，利用發(fā)送的聲波脈沖，測(cè)量接收端的時(shí)間或頻率(多普勒變換)差別來(lái)計(jì)算風(fēng)速和風(fēng)向。該傳感器可以同時(shí)測(cè)量風(fēng)速、風(fēng)向的瞬時(shí)數(shù)值。
超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀中檢測(cè)設(shè)計(jì)原理根源根據(jù)多種不同的方式進(jìn)行，該儀器研制的主要特征是不會(huì)發(fā)生部件的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)二帶來(lái)一定的磨損和破壞，甚至是出現(xiàn)老化的現(xiàn)象。風(fēng)速風(fēng)向儀測(cè)定的速度快目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在農(nóng)業(yè)中的各種自然現(xiàn)象和環(huán)境氣候的檢測(cè)等，該風(fēng)速風(fēng)向儀在以后的其他領(lǐng)域中的應(yīng)用具有很到的前景。
在自然環(huán)境中，風(fēng)速、風(fēng)向可能是隨機(jī)變化的，為了能夠準(zhǔn)確地測(cè)量風(fēng)矢量信息，風(fēng)速風(fēng)向儀采取將兩對(duì)收發(fā)一體的超聲波探頭相互垂直放置，超聲波驅(qū)動(dòng)單元接中央處理器的命令，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)超聲波探頭的脈沖，并驅(qū)動(dòng)超聲波探頭發(fā)射超聲波;時(shí)間測(cè)量單元與超聲波發(fā)射和接收電路相連。
用于風(fēng)速風(fēng)向儀測(cè)量的超聲波從發(fā)射到接收所傳播的時(shí)間;運(yùn)算處理單元用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、處理，并發(fā)出各種控制命令;通信接口單元給用戶終端提供相應(yīng)的數(shù)字接口，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;電源單元將輸入電源轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)各部分所需要的電壓。
超聲波風(fēng)速風(fēng)向儀中的超聲波探頭所接收到的信號(hào)是非常微弱的，必須要進(jìn)行相應(yīng)的放大才能正確地判決其到達(dá)時(shí)間，首先將接收信號(hào)通過(guò)運(yùn)放進(jìn)行足夠的放大，再送入施密特觸發(fā)器將其變成可被CPLD識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，最后通過(guò)CPLD將其到達(dá)時(shí)間測(cè)量出來(lái)。
