风力测量组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种风力测量组件，包括：依次电气连接的电源、开关单元、滑动变阻器、限流保护单元、滑动电气连接于滑动变阻器的滑动端的导电摆线、分别电气连接于导电摆线的一端和滑动变阻器的第二端的电压测量单元以及与导电摆线的另一端固定连接的摆件。摆件包括一固定轴以及固定于固定轴的两相邻夹角为360度/N的N个轻质塑料片。通过摆件上的轻质塑料片接受风力，即增加了摆件的迎风面积又将吹入锥形槽内的风力最大程度施加在轻质塑料片上，更加准确的测量实际风力大小。另外，通过与摆件连接的导电摆线作扇形摆动带动滑动变阻器的滑动端滑动，实现风力的大小反映至电压测量单元测量到的实际电压值，电路结构简单。
【专利说明】风力测量组件
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测量领域，特别是涉及一种风力测量组件。
【背景技术】
[0002] 在生产生活中，有时人们需要随时随地对风力的大小进行测量，例如气象研究人 员、放风筝爱好者、滑翔爱好者等常常用到风力测量组件。然而，现有的风力测量组件大多 由于内部电路结构复杂，使得体积较大，不便于随身携带；再者，用于接受风的部件不能够 准确的采集风力大小，给风力的测量以及后续的读取记录造成较大的误差。
【发明内容】
[0003] 基于此，有必要提供一种电路结构简单、准确采集风力大小的风力测量组件，通过 轻质塑料片的结构设计，适用于各个方向的风力测量。
[0004] 一种风力测量组件，包括：滑动变阻器、限流保护单元、开关单元、电源、摆件、导电 摆线、电压测量单元；
[0005] 所述滑动变阻器的第一端与所述限流保护单元的一端电气连接，所述滑动变阻器 的第二端与所述开关单元的一端电气连接，所述电源分别与所述限流保护单元的另一端、 所述开关单元的另一端电气连接；
[0006] 所述摆件包括一固定轴以及固定于所述固定轴的N个轻质塑料片，两相邻所述轻 质塑料片的夹角为360度/N，其中，N为大于2的自然数；
[0007] 所述导电摆线的一端与外部固定物转动连接，其另一端与所述摆件的所述固定轴 上端固定连接；
[0008] 所述滑动变阻器的滑动端与所述导电摆线滑动电气连接；
[0009] 所述电压测量单元的第一测量端与所述导电摆线的一端连接，第二测量端与所述 滑动变阻器的第二端连接。
[0010] 其中一个实施例中，所述电源为可充电电池。
[0011] 其中一个实施例中，所述开关单元为单控机械式开关。
[0012] 其中一个实施例中，所述限流保护单元为电阻。
[0013] 其中一个实施例中，所述轻质塑料片为弓形。
[0014] 其中一个实施例中，还设置采样保持单元，其连接所述电压测量单元，用于采集所 述电压测量单兀在前一时刻的瞬时电压值，并在后一时刻的瞬时电压值到来之前保持输出 前一时刻的瞬时电压值不变。
[0015] 其中一个实施例中，还设置显示单元，其连接所述采样保持单元，用于接收所述采 样保持单元输出的瞬时电压值并显示输出。
[0016] 上述风力测量组件中通过摆件上的轻质塑料片接受风力，增加了摆件的迎风面 积，又能够将风力最大程度施加在轻质塑料片上，更加准确的测量实际风力大小。而且，通 过与摆件连接的导电摆线作扇形摆动带动滑动变阻器的滑动端滑动，改变滑动变阻器连接 在电压测量单元两个测量端的阻值，实现风力的大小反映至电压测量单元测量到的实际电 压值，电路结构简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本发明一实施例的风力测量组件的结构示意图；
[0018] 图2为图1所示风力测量组件中一实施例的摆件的结构示意图；
[0019] 图3为图1所示风力测量组件中又一实施例的摆件的结构示意图；
[0020] 图4为发明又一实施例的风力测量组件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 如图1所示，其为本发明一较佳实施例的风力测量组件的结构示意图，包括：滑动 变阻器110、限流保护单元120、开关单元130、电源140、摆件150、导电摆线160、电压测量 单元170。
[0022] 滑动变阻器是电学中常用器件之一，它的工作原理是通过改变接入电路部分电阻 线的长度来改变电阻的，从而逐渐改变电路中的电流大小。滑动变阻器的电阻丝一般是熔 点高，电阻大的镍铬合金，所以当电阻横截面积一定时，电阻丝越长，电阻越大，电阻丝越 短，电阻越小。
[0023] 滑动变阻器110的第一端与限流保护单元120的一端电气连接，滑动变阻器110 的第二端与开关单元130的一端电气连接，电源140分别与限流保护单元120的另一端、开 关单元130的另一端电气连接。
[0024] 摆件150包括一固定轴151以及固定于固定轴151的N个轻质塑料片152,两相邻 轻质塑料片152的夹角为360度/N，其中，N为大于2的自然数。
[0025] 导电摆线160的一端与外部固定物200转动连接，其另一端与摆件150的固定轴 上端固定连接。
[0026] 滑动变阻器110的滑动端与导电摆线160滑动电气连接。
[0027] 电压测量单元170的第一测量端与导电摆线160的一端连接，第二测量端与滑动 变阻器110的第二端连接。
[0028] 在实际应用中，上述风力测量组件中除摆件150外，其它的部分通常容置于箱体 或壳体内，摆件150露出于箱体或壳体外，接受风力的吹动。外部固定物200可以为固定于 箱体或壳体内部的挂钩。
[0029] 本实施例中，滑动变阻器110的滑动端与导电摆线160滑动电气连接，从而避免了 因导电摆线160作扇形摆动而将滑动变阻器110的滑动端沿滑动变阻器110至导电摆线 160的一端方向拉扯，造成滑动变阻器110的滑动端与滑动变阻器110接触不良。
[0030] 本实施例中，电源140为可充电电池，即二次电池，能够反复进行充放电，例如：镍 镉充电电池、镍氢充电电池、锂充电电池、铅酸电池、太阳能电池。能够方便的为风力测量组 件在野外环境中工作提供电能。又如，在其它实施例中，电源140为不可充电电池，即一次 电池,无法重复进行充放电，例如：碳锌电池、碱性电池、水银电池、锂电池。可以理解，为了 解决电源140中电能不足的问题，电源140优选为太阳能电池。
[0031] 本实施例中，开关单元130为单控机械式开关，例如：单刀单掷开关、按钮开关、拉 线开关等。
[0032] 开关单元130不限于单控机械式开关，在其它实施例中，开关单元130为晶体管开 关电路，采用无线�？仄鞣⑸渫ǘ闲藕趴刂凭骞芸氐缏返牡缙油ê投峡�。
[0033] 本实施例中，电压测量单元170用于测量因导电摆线160摆动引起的滑动变阻器 110电阻对应电压值的大小。具体在实际应用中，在导电摆线160不作摆动的状态下，记录 此时电压测量单元170的电压值作为基准值。在导电摆线160处于摆动的状态下的电压测 量单元170的实际电压值与基准值的差值与导电摆线160的摆动幅度呈正相关，即导电摆 线160的摆动幅度越大，所述差值越大，反之越小。
[0034] 本实施例中，限流保护单元120为电阻，防止因导电摆线160带动滑动变阻器110 的滑动端使得滑动变阻器110串联接入电路中的阻值过小而引起电流过大，对电源140造 成损坏。尤其是滑动变阻器110串联接入电路中的阻值为零时，若缺少限流保护单元120 的限流保护作用，电源140相当于短路，会引起电源140发热量迅速增加，加速电源140的 损坏，缩短电源140的使用寿命。
[0035] 请参阅图2,其为一实施例的摆件的结构示意图，包括：一固定轴151以及固定于 固定轴151的四个矩形轻质塑料片152,两相邻轻质塑料片152的夹角为90度，导电摆线 160的另一端与摆件的固定轴151上端固定连接。
[0036] 两相邻轻质塑料片152之间形成锥形槽，用于接受垂直于固定轴151方向的风力， 即增加了摆件的迎风面积，又能够将吹入锥形槽内的风力最大程度施加在轻质塑料片152 上，更加准确的测量实际风力大小。例如，所述锥形槽设置上窄下宽的槽道，距离固定轴上 端较近位置的槽道较窄，距离固定轴上端较远位置的槽道较宽，这样，可以获得较好的平衡 效果，不至于被微风吹拂而影响平衡导致误差太大。
[0037] 请参阅图3,其为又一实施例的摆件的结构示意图，包括：一固定轴153以及固定 于固定轴153的四个弓形轻质塑料片154,两相邻轻质塑料片154的夹角为90度，导电摆线 160的另一端与摆件的固定轴153上端固定连接。可以理解，轻质塑料片不限于矩形和弓 形，又如，在其它实施例中，轻质塑料片为梯形、三角形等形状也可以实现同样的技术效果。 例如，各所述轻质塑料片远离所述固定轴上端的位置，还设置圆形或环形加厚部，以增强所 述轻质塑料片的垂坠效果，避免自身倾斜而影响测量效果。
[0038] 在其它实施例的摆件中，轻质塑料片的个数也可以为三个、五个等其它自然数个。 例如，N为3,摆件包括一固定轴以及固定于固定轴的3个轻质塑料片，两相邻轻质塑料片的 夹角为120度
[0039] 请参阅图4,其为本发明又一实施例的风力测量组件的结构示意图，与图1中所示 的一实施例的风力测量组件相比，还设置采样保持单元310及显示单元320。
[0040] 采样保持单元310连接电压测量单元170,用于采集电压测量单元170在前一时 刻的瞬时电压值，并在后一时刻的瞬时电压值到来之前保持输出前一时刻的瞬时电压值不 变。
[0041] 显示单元320连接采样保持单元310,用于接收采样保持单元310输出的瞬时电压 值并显示输出。
[0042] 在设置了采样保持单元与显示单元的基础上，所述风力测量组件可以单独作为风 力测量设备使用；或者，不设置采样保持单元与显示单元时，所述风力测量组件通过电压测 量单元输出电压值，可用于实时或定时的风力测量使用。
[0043] 在实际应用中，可以设定采样保持单元310的采样周期，例如每一秒钟对电压测 量单元170的瞬时电压值进行采样，从而使得显示单元320每一秒钟显示更新的采样保持 单元310输出的瞬时电压值，方便对当前风力大小进行及时的显示记录。
[0044] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种风力测量组件，其特征在于，包括：滑动变阻器、限流保护单元、开关单元、电 源、摆件、导电摆线、电压测量单元； 所述滑动变阻器的第一端与所述限流保护单元的一端电气连接，所述滑动变阻器的第 二端与所述开关单元的一端电气连接，所述电源分别与所述限流保护单元的另一端、所述 开关单元的另一端电气连接； 所述摆件包括一固定轴以及固定于所述固定轴的N个轻质塑料片，两相邻所述轻质塑 料片的夹角为360度/N，其中，N为大于2的自然数； 所述导电摆线的一端与外部固定物转动连接，其另一端与所述摆件的所述固定轴上端 固定连接； 所述滑动变阻器的滑动端与所述导电摆线滑动电气连接； 所述电压测量单元的第一测量端与所述导电摆线的一端连接，第二测量端与所述滑动 变阻器的第二端连接。
2. 根据权利要求1所述的风力测量组件，其特征在于，所述电源为可充电电池。
3. 根据权利要求2所述的风力测量组件，其特征在于，所述开关单元为单控机械式开 关。
4. 根据权利要求1所述的风力测量组件，其特征在于，所述限流保护单元为电阻。
5. 根据权利要求1所述的风力测量组件，其特征在于，所述轻质塑料片为弓形。
6. 根据权利要求1至5任一所述的风力测量组件，其特征在于，还设置采样保持单元， 其连接所述电压测量单元，用于采集所述电压测量单元在前一时刻的瞬时电压值，并在后 一时刻的瞬时电压值到来之前保持输出前一时刻的瞬时电压值不变。
7. 根据权利要求6所述的风力测量组件，其特征在于，还设置显示单元，其连接所述采 样保持单元，用于接收所述采样保持单元输出的瞬时电压值并显示输出。
【文档编号】G01L9/02GK104122028SQ201410268244
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】袁家建 申请人:袁家建
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