超聲波風速感測器礦井安全的保障

在很多場合下，如礦井，森林，氣象監控等都需要用到超聲波風速感測器，該感測器是基於超聲波旋渦原理設計的，利用超聲波換能器來發送和接收信號，再配以硬體處理器晶片為控制器，可實現風速的檢測，顯示，遙控和遠端傳輸等功能。超聲波風速感測器在我們的日常生活中也扮演著十分重要的角色。

這是一種低成本、高精度、高穩定性的風速感測器。該系統能即時精確地提供井下風速風量資料，可遙控設置，多樣性輸出介面便於感測器與基站的接入。它的原理是利用超聲旋換能器來獲取風速。在風速感測器與換能器之間設置一個阻擋體，當流動的空氣經過阻擋體時，在其下方產生兩列內旋相互交替的旋渦。

由於旋渦對超聲波的阻擋作用，超聲波換能器將會收到強度隨旋渦頻率變化的超聲波，當旋渦沒有阻擋超聲波時，接收到的超聲波強度最大;當旋渦正好阻擋超聲波時，接收到的超聲波強度最小。超聲波換能器將接收到的頻率信號送入頻率/電壓轉換模組，轉換成電壓，二者成線性正比關係，即電壓和風速成線性正比關係。

超聲波風速感測器主要有超聲波信號發射/接收模組、頻率/電壓轉換模組、各輸出模組、看門狗模組、紅外遙控模組和液晶顯示模組等組成。通過信號發送模組給超聲波換能器1提供激勵，發射超聲波信號，超聲波換能器將會收到強度隨旋渦頻率變化的超聲波信號並且將信號送入頻率/電壓轉換模組，轉換成相應的電壓後，送入單片機進行A/D採樣，最終經過單片機處理。

超聲波風速感測器包括軟體，硬體，以及演算法的設計。硬體包括超聲波信號發送模組、信號採集與處理模組、超聲波風速感測器的輸出與週邊模組等，軟體軟體方面主要是實現以上各硬體模組驅動程的編寫。演算法採用擬合算法有線性最小二乘擬合，最鄰近差值和等條差值等演算法等。

超聲波風速感測器在很多地方給人們帶來的不僅是資料，更是安全地保障，例如在礦井中，礦井事故屢有發生，因此，加大井下安全，要求井下設備能夠準確、及時地傳送井下資料，而傳統的方法對風速、風量的測量，往往存在精確度不高，成本太高，穩定性較差等問題。超聲波風速感測器的出現，不但方便了我們精確地採集資料，更是保障了人員財產的安全。