一般熱線風速儀有兩種工作模式

2022-09-23 12:15:03 字數 1146 閱讀 4354

(1) 恆流式

通過**的電流保持不變,溫度變化時,**電阻改變,因而兩端電壓變化,由此測量流速。

利用風速探頭進行測量。風速探頭為一敏感部件。當有一恆定電流通過其加**圈時,探頭內的溫度公升高並於靜止空氣中達到一定數值。

此時,其內測量元件熱電偶產生相應的熱電勢,並被傳送到測量指示系統,此熱電勢與電路中產生的基準反電勢相互抵消,使輸出訊號為零,儀表指標也能相應指於零點或顯示零值。若風速探頭端部的熱敏感部件暴露於外部空氣流中時,由於進行熱交換,此時將引起熱電偶熱電勢變化,並與基準反電勢比較後產生微弱差值訊號,。

(2)恆溫式

**的溫度保持不變,給風速敏感元件電流可調,在不同風速下使處於不同熱平衡狀態的風速敏感元件的工作溫度基本維持不便,即阻值基本恆定,該敏感元件所消耗的功率為風速的函式。

恆溫風速儀則是利用反饋電路使風速敏感元件的溫度和電阻保持恆定。當風速變化時熱敏感元件溫度發生變化,電阻也隨之變化,從而造成熱敏感元件兩端電壓發生變化,此時反饋電路發揮作用,使流過熱敏感元件的電流發生相應的變化,而使系統恢復平衡。上述過程是瞬時發生的,所以速度的增加就好像是電橋輸出電壓的增加,而速度的降低也等於是電橋輸出電壓的降低。

三、電路工作原理

現以恆溫式**風速儀為例來說明它的工作原理(如圖1)。把探頭接在風速儀電路中電橋的一臂,探頭的電阻記為rp,其他三臂的電阻分別為r1,r2和rb。其中r1= r2,rb為一可調的十進位制精密電阻。

此時,要求**探頭的電阻溫度係數很高,而相反的卻要求r1,r2和rb的電阻溫度係數很小。

圖 1- 1 **風速儀電路原理圖

在電橋ac兩端加上電壓e,當電橋平衡時,bd間無電位差,此時,沒有訊號輸出。當探頭沒有加熱時,探頭的電阻值rf叫做冷電阻,各個探頭有其不同的冷電阻值。測試時,把乙個未知電阻值的探頭接入橋路中,調節rb使電橋平衡,這時十進位電阻器rb上的數值就是冷電阻的數值,即為rf。

按照所選定的過熱比調節rb,使它的數值高出rf,一般推薦值為1.5rf。這是,儀器中的電路能自動回零反饋,使iw增加,從而使**探頭的溫度公升高、電阻增大,一直達到rw=rb為止,這時**上的溫度已公升高到θw,θw高於流體介質的溫度θf。

由於氣流流過探頭帶走了熱量,因而**溫度θf降低,流速越大,探頭熱損失就越大。系統為了維持**溫度不變,即電阻值不變,流經**探頭的電流iw就將自動增大,因而電壓e增大,這樣,就可建立起電壓e與流速υ∞之間的關係。

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