風(fēng)力測量組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)力測量組件，包括：依次電氣連接的電源、開關(guān)單元、滑動變阻器、限流保護單元、滑動電氣連接于滑動變阻器的滑動端的導(dǎo)電擺線、分別電氣連接于導(dǎo)電擺線的一端和滑動變阻器的第二端的電壓測量單元以及與導(dǎo)電擺線的另一端固定連接的擺件。擺件包括一固定軸以及固定于固定軸的兩相鄰夾角為360度/N的N個輕質(zhì)塑料片。通過擺件上的輕質(zhì)塑料片接受風(fēng)力，即增加了擺件的迎風(fēng)面積又將吹入錐形槽內(nèi)的風(fēng)力最大程度施加在輕質(zhì)塑料片上，更加準(zhǔn)確的測量實際風(fēng)力大小。另外，通過與擺件連接的導(dǎo)電擺線作扇形擺動帶動滑動變阻器的滑動端滑動，實現(xiàn)風(fēng)力的大小反映至電壓測量單元測量到的實際電壓值，電路結(jié)構(gòu)簡單。
【專利說明】風(fēng)力測量組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測量領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)力測量組件。

【背景技術(shù)】
[0002] 在生產(chǎn)生活中，有時人們需要隨時隨地對風(fēng)力的大小進行測量，例如氣象研究人 員、放風(fēng)箏愛好者、滑翔愛好者等常常用到風(fēng)力測量組件。然而，現(xiàn)有的風(fēng)力測量組件大多 由于內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得體積較大，不便于隨身攜帶；再者，用于接受風(fēng)的部件不能夠 準(zhǔn)確的采集風(fēng)力大小，給風(fēng)力的測量以及后續(xù)的讀取記錄造成較大的誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于此，有必要提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、準(zhǔn)確采集風(fēng)力大小的風(fēng)力測量組件，通過 輕質(zhì)塑料片的結(jié)構(gòu)設(shè)計，適用于各個方向的風(fēng)力測量。
[0004] 一種風(fēng)力測量組件，包括：滑動變阻器、限流保護單元、開關(guān)單元、電源、擺件、導(dǎo)電 擺線、電壓測量單元；
[0005] 所述滑動變阻器的第一端與所述限流保護單元的一端電氣連接，所述滑動變阻器 的第二端與所述開關(guān)單元的一端電氣連接，所述電源分別與所述限流保護單元的另一端、 所述開關(guān)單元的另一端電氣連接；
[0006] 所述擺件包括一固定軸以及固定于所述固定軸的N個輕質(zhì)塑料片，兩相鄰所述輕 質(zhì)塑料片的夾角為360度/N，其中，N為大于2的自然數(shù)；
[0007] 所述導(dǎo)電擺線的一端與外部固定物轉(zhuǎn)動連接，其另一端與所述擺件的所述固定軸 上端固定連接；
[0008] 所述滑動變阻器的滑動端與所述導(dǎo)電擺線滑動電氣連接；
[0009] 所述電壓測量單元的第一測量端與所述導(dǎo)電擺線的一端連接，第二測量端與所述 滑動變阻器的第二端連接。
[0010] 其中一個實施例中，所述電源為可充電電池。
[0011] 其中一個實施例中，所述開關(guān)單元為單控機械式開關(guān)。
[0012] 其中一個實施例中，所述限流保護單元為電阻。
[0013] 其中一個實施例中，所述輕質(zhì)塑料片為弓形。
[0014] 其中一個實施例中，還設(shè)置采樣保持單元，其連接所述電壓測量單元，用于采集所 述電壓測量單兀在前一時刻的瞬時電壓值，并在后一時刻的瞬時電壓值到來之前保持輸出 前一時刻的瞬時電壓值不變。
[0015] 其中一個實施例中，還設(shè)置顯示單元，其連接所述采樣保持單元，用于接收所述采 樣保持單元輸出的瞬時電壓值并顯示輸出。
[0016] 上述風(fēng)力測量組件中通過擺件上的輕質(zhì)塑料片接受風(fēng)力，增加了擺件的迎風(fēng)面 積，又能夠?qū)L(fēng)力最大程度施加在輕質(zhì)塑料片上，更加準(zhǔn)確的測量實際風(fēng)力大小。而且，通 過與擺件連接的導(dǎo)電擺線作扇形擺動帶動滑動變阻器的滑動端滑動，改變滑動變阻器連接 在電壓測量單元兩個測量端的阻值，實現(xiàn)風(fēng)力的大小反映至電壓測量單元測量到的實際電 壓值，電路結(jié)構(gòu)簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明一實施例的風(fēng)力測量組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為圖1所示風(fēng)力測量組件中一實施例的擺件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3為圖1所示風(fēng)力測量組件中又一實施例的擺件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4為發(fā)明又一實施例的風(fēng)力測量組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021] 如圖1所示，其為本發(fā)明一較佳實施例的風(fēng)力測量組件的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：滑動 變阻器110、限流保護單元120、開關(guān)單元130、電源140、擺件150、導(dǎo)電擺線160、電壓測量 單元170。
[0022] 滑動變阻器是電學(xué)中常用器件之一，它的工作原理是通過改變接入電路部分電阻 線的長度來改變電阻的，從而逐漸改變電路中的電流大小。滑動變阻器的電阻絲一般是熔 點高，電阻大的鎳鉻合金，所以當(dāng)電阻橫截面積一定時，電阻絲越長，電阻越大，電阻絲越 短，電阻越小。
[0023] 滑動變阻器110的第一端與限流保護單元120的一端電氣連接，滑動變阻器110 的第二端與開關(guān)單元130的一端電氣連接，電源140分別與限流保護單元120的另一端、開 關(guān)單元130的另一端電氣連接。
[0024] 擺件150包括一固定軸151以及固定于固定軸151的N個輕質(zhì)塑料片152,兩相鄰 輕質(zhì)塑料片152的夾角為360度/N，其中，N為大于2的自然數(shù)。
[0025] 導(dǎo)電擺線160的一端與外部固定物200轉(zhuǎn)動連接，其另一端與擺件150的固定軸 上端固定連接。
[0026] 滑動變阻器110的滑動端與導(dǎo)電擺線160滑動電氣連接。
[0027] 電壓測量單元170的第一測量端與導(dǎo)電擺線160的一端連接，第二測量端與滑動 變阻器110的第二端連接。
[0028] 在實際應(yīng)用中，上述風(fēng)力測量組件中除擺件150外，其它的部分通常容置于箱體 或殼體內(nèi)，擺件150露出于箱體或殼體外，接受風(fēng)力的吹動。外部固定物200可以為固定于 箱體或殼體內(nèi)部的掛鉤。
[0029] 本實施例中，滑動變阻器110的滑動端與導(dǎo)電擺線160滑動電氣連接，從而避免了 因?qū)щ姅[線160作扇形擺動而將滑動變阻器110的滑動端沿滑動變阻器110至導(dǎo)電擺線 160的一端方向拉扯，造成滑動變阻器110的滑動端與滑動變阻器110接觸不良。
[0030] 本實施例中，電源140為可充電電池，即二次電池，能夠反復(fù)進行充放電，例如：鎳 鎘充電電池、鎳氫充電電池、鋰充電電池、鉛酸電池、太陽能電池。能夠方便的為風(fēng)力測量組 件在野外環(huán)境中工作提供電能。又如，在其它實施例中，電源140為不可充電電池，即一次 電池,無法重復(fù)進行充放電，例如：碳鋅電池、堿性電池、水銀電池、鋰電池。可以理解，為了 解決電源140中電能不足的問題，電源140優(yōu)選為太陽能電池。
[0031] 本實施例中，開關(guān)單元130為單控機械式開關(guān)，例如：單刀單擲開關(guān)、按鈕開關(guān)、拉 線開關(guān)等。
[0032] 開關(guān)單元130不限于單控機械式開關(guān)，在其它實施例中，開關(guān)單元130為晶體管開 關(guān)電路，采用無線遙控器發(fā)射通斷信號控制晶體管開關(guān)電路的電氣接通和斷開。
[0033] 本實施例中，電壓測量單元170用于測量因?qū)щ姅[線160擺動引起的滑動變阻器 110電阻對應(yīng)電壓值的大小。具體在實際應(yīng)用中，在導(dǎo)電擺線160不作擺動的狀態(tài)下，記錄 此時電壓測量單元170的電壓值作為基準(zhǔn)值。在導(dǎo)電擺線160處于擺動的狀態(tài)下的電壓測 量單元170的實際電壓值與基準(zhǔn)值的差值與導(dǎo)電擺線160的擺動幅度呈正相關(guān)，即導(dǎo)電擺 線160的擺動幅度越大，所述差值越大，反之越小。
[0034] 本實施例中，限流保護單元120為電阻，防止因?qū)щ姅[線160帶動滑動變阻器110 的滑動端使得滑動變阻器110串聯(lián)接入電路中的阻值過小而引起電流過大，對電源140造 成損壞。尤其是滑動變阻器110串聯(lián)接入電路中的阻值為零時，若缺少限流保護單元120 的限流保護作用，電源140相當(dāng)于短路，會引起電源140發(fā)熱量迅速增加，加速電源140的 損壞，縮短電源140的使用壽命。
[0035] 請參閱圖2,其為一實施例的擺件的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：一固定軸151以及固定于 固定軸151的四個矩形輕質(zhì)塑料片152,兩相鄰輕質(zhì)塑料片152的夾角為90度，導(dǎo)電擺線 160的另一端與擺件的固定軸151上端固定連接。
[0036] 兩相鄰輕質(zhì)塑料片152之間形成錐形槽，用于接受垂直于固定軸151方向的風(fēng)力， 即增加了擺件的迎風(fēng)面積，又能夠?qū)⒋等脲F形槽內(nèi)的風(fēng)力最大程度施加在輕質(zhì)塑料片152 上，更加準(zhǔn)確的測量實際風(fēng)力大小。例如，所述錐形槽設(shè)置上窄下寬的槽道，距離固定軸上 端較近位置的槽道較窄，距離固定軸上端較遠位置的槽道較寬，這樣，可以獲得較好的平衡 效果，不至于被微風(fēng)吹拂而影響平衡導(dǎo)致誤差太大。
[0037] 請參閱圖3,其為又一實施例的擺件的結(jié)構(gòu)示意圖，包括：一固定軸153以及固定 于固定軸153的四個弓形輕質(zhì)塑料片154,兩相鄰輕質(zhì)塑料片154的夾角為90度，導(dǎo)電擺線 160的另一端與擺件的固定軸153上端固定連接?？梢岳斫?，輕質(zhì)塑料片不限于矩形和弓 形，又如，在其它實施例中，輕質(zhì)塑料片為梯形、三角形等形狀也可以實現(xiàn)同樣的技術(shù)效果。 例如，各所述輕質(zhì)塑料片遠離所述固定軸上端的位置，還設(shè)置圓形或環(huán)形加厚部，以增強所 述輕質(zhì)塑料片的垂墜效果，避免自身傾斜而影響測量效果。
[0038] 在其它實施例的擺件中，輕質(zhì)塑料片的個數(shù)也可以為三個、五個等其它自然數(shù)個。 例如，N為3,擺件包括一固定軸以及固定于固定軸的3個輕質(zhì)塑料片，兩相鄰輕質(zhì)塑料片的 夾角為120度
[0039] 請參閱圖4,其為本發(fā)明又一實施例的風(fēng)力測量組件的結(jié)構(gòu)示意圖，與圖1中所示 的一實施例的風(fēng)力測量組件相比，還設(shè)置采樣保持單元310及顯示單元320。
[0040] 采樣保持單元310連接電壓測量單元170,用于采集電壓測量單元170在前一時 刻的瞬時電壓值，并在后一時刻的瞬時電壓值到來之前保持輸出前一時刻的瞬時電壓值不 變。
[0041] 顯示單元320連接采樣保持單元310,用于接收采樣保持單元310輸出的瞬時電壓 值并顯示輸出。
[0042] 在設(shè)置了采樣保持單元與顯示單元的基礎(chǔ)上，所述風(fēng)力測量組件可以單獨作為風(fēng) 力測量設(shè)備使用；或者，不設(shè)置采樣保持單元與顯示單元時，所述風(fēng)力測量組件通過電壓測 量單元輸出電壓值，可用于實時或定時的風(fēng)力測量使用。
[0043] 在實際應(yīng)用中，可以設(shè)定采樣保持單元310的采樣周期，例如每一秒鐘對電壓測 量單元170的瞬時電壓值進行采樣，從而使得顯示單元320每一秒鐘顯示更新的采樣保持 單元310輸出的瞬時電壓值，方便對當(dāng)前風(fēng)力大小進行及時的顯示記錄。
[0044] 以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保 護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種風(fēng)力測量組件，其特征在于，包括：滑動變阻器、限流保護單元、開關(guān)單元、電 源、擺件、導(dǎo)電擺線、電壓測量單元； 所述滑動變阻器的第一端與所述限流保護單元的一端電氣連接，所述滑動變阻器的第 二端與所述開關(guān)單元的一端電氣連接，所述電源分別與所述限流保護單元的另一端、所述 開關(guān)單元的另一端電氣連接； 所述擺件包括一固定軸以及固定于所述固定軸的N個輕質(zhì)塑料片，兩相鄰所述輕質(zhì)塑 料片的夾角為360度/N，其中，N為大于2的自然數(shù)； 所述導(dǎo)電擺線的一端與外部固定物轉(zhuǎn)動連接，其另一端與所述擺件的所述固定軸上端 固定連接； 所述滑動變阻器的滑動端與所述導(dǎo)電擺線滑動電氣連接； 所述電壓測量單元的第一測量端與所述導(dǎo)電擺線的一端連接，第二測量端與所述滑動 變阻器的第二端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力測量組件，其特征在于，所述電源為可充電電池。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力測量組件，其特征在于，所述開關(guān)單元為單控機械式開 關(guān)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力測量組件，其特征在于，所述限流保護單元為電阻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力測量組件，其特征在于，所述輕質(zhì)塑料片為弓形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的風(fēng)力測量組件，其特征在于，還設(shè)置采樣保持單元， 其連接所述電壓測量單元，用于采集所述電壓測量單元在前一時刻的瞬時電壓值，并在后 一時刻的瞬時電壓值到來之前保持輸出前一時刻的瞬時電壓值不變。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力測量組件，其特征在于，還設(shè)置顯示單元，其連接所述采 樣保持單元，用于接收所述采樣保持單元輸出的瞬時電壓值并顯示輸出。
【文檔編號】G01L9/02GK104122028SQ201410268244
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】袁家建 申請人:袁家建