2025-07-22 15:40:54
小编
风速风向仪的工作原理，主要是基于流体力学、声学、压力变化等物理学原理来测量空气流动的速度和方向，下面小路来分享一下，风速风向仪的工作原理。
一、风速的测量原理
常见的有旋转式风速计、超声波风速计、压力式风速计
旋转式风速计也可以称作风杯式风速计、螺旋桨式风速计，比较常见的是三杯或四杯式风杯，安装在垂直轴上可以自由旋转，或者是类似螺旋桨的风扇叶片。
其原理是风吹动风杯或螺旋桨，由于凹面比凸面受到的风力更大，因此会产生旋转力矩，驱动风杯或螺旋桨围绕垂直轴旋转，旋转的速度与风速成正比，风速越大旋转越快，旋转轴上装有传感器，通过脉冲计数即可计算出转速和风速。
超声波风速计通常有两对或三对超声波换能器，以固定距离和特定角度相对安装，利用超声波在空气中传播的速度受风速影响的特性，即可计算出风速。
压力式风速计也可称作皮托管式风速计，其由两根同轴的管子组成，一根是全压管，开口正对气流的方向，一根是静压管，开口与气流方向平行。
其基于伯努利原理，正对气流的全压管测量的是气流的总压力，侧面开孔的静压管测量的是静压力。
二、风向的测量原理
风向通常由风向标来测量，风向标是一个不对称的叶片(尾翼)，尾翼的面积较大，头部指向杆较小较轻，风向标安装在垂直轴上，可以自由的旋转，当风作用在不对称的叶片上时会产生扭矩，使风向标始终转动到其指向杆正对来凤的方向(阻力最小的方向)，尾部顺风。
风向标的旋转轴连接到角度传感器，比较传统的方式是，风向标转动带动电位器的滑臂，更改电阻值，测量电阻值即可对应风向角度。更现代更精确的方式是，风向标转动带动编码盘，通过光电或磁感应原理，编码器输出代表绝对角度或相对角度变化的数字或模拟信号。
风向仪安装时必须精确的对准地理北极，传感器输出的角度值就是基于这个参考零点的。
三、风速风向的组合与输出
现代风速风向仪，通常试讲风速及风向传感器集成在一个紧凑的头部，传感器产生的原始信号，通过线缆传输到数据采集器或显示仪表，数据采集器对信号进行处理、单位换算，并按照标准协议输出结果。
以上就是风速风向仪的工作原理了，希望对各位有所帮助。
上期内容：风速仪是怎样测量风速的？
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