Jun.2023JOURNALOFCHENGDUUNIVERSITYOFINFORMATIONTECHNOLOGY2023年6月Vol.38No.3工程报大学学成都信息第38卷第3期文章编号：2096-1618(2023)03-0277-04高精度风速检测方法的研究与应用樊昌元，王财丽，谭杰，周麒丞，苏德斌（成都信息工程大学电子工程学院，四川成都610225）摘要：自动气象站在气象领域应用广泛，对其提供的气象数据精度要求越来越高。风作为重要的气象要素蕴含巨大的自然力量，是自动气象站检测的重要要素之一，对风速的高精度检测至关重要。如今，自动气象站对风速的检测常使用光电式传感器，其检测精度不够高。因此提出一种全角度无限旋转单电位器，并设计一种高精度风速检测算法，通过电位器单位时间的角度变化，计算三杯式风速传感器角速度，再计算出风速，提高检测精度。以全角度电位器为核心，基于STM32设计一套风速检测装置，经测试该装置能够高精度检测风速，并通过蓝牙通信在手机端显示。关键词：风速测量；高精度；单片机；全角度单电位器；风速算法中图分类号：TP311.11文献标志码：Adoi:10.16836/j.cnki.jcuit.2023.03.0050引言自动气象站的风速测量仪一般安装于户外，广泛应用于农业、航空、气象等各个领域，对风速测量的精度和分辨率具有较高的要求，但面有的风速传感器测量精度不高。中国风速测量仪器最早出现是殷代的倪[1]，经过了几千年的更迭发展，1846年英国的TRRobinson发明设计了风杯式风速计，其结构多采用三杯或四杯锥形杯的风杯架[2]。目前的风速传感器主要有风压式、热力学式、超声波式和传统双联电位器式[3]，常用的超声波光电式传感器利用风杯带动装有发光二极管的多齿光盘转动，在光敏三极管上形成光脉冲信号，得到与风杯转速成正比的离散脉冲信号，在风速测量时存在风杯与光耦电路和MCU与电脉冲序列频率测量之间的两大误差,影响风速测量精度[4-5]本文提出一种新型的全角度单电位器作为三杯式风速计的风速传感器，采集全角度单电位器上连续的模拟量，设计高精度风速检测算法，加工的电位器碳膜电阻线性度良好情况下，用于风速检测，通过连续的模拟信号输出，弥补光电式传感器离散脉冲信号的带来的测量误差，提高了风速检测精度。1全角度电位器设计及风速测量算法1.1全角度电位器结构及原理在风速测量时，电位器上电阻的改变引起电压的收稿日期：2022-07-27基金项目：科技部第二次青藏高原综合科学考察-极端天气候事件与灾害风险资助项目（2019QZKK0104）；四川省科技计划重点研发资助项目（2022YFS0...
