一种便携式智能化电子风速测量仪的制作方法

1.本发明涉及一种风速测量仪器，尤其是一种结构简单且成本低的便携式智能化电子风速测量仪。


背景技术：

2.风速，是指空气相对于地球某一固定地点的运动速率。风速是气候学研究的主要参数之一，大气中风的测量对于全球气候变化研究、航天事业以及军事应用等方面都具有重要作用和意义。
3.风速计是常见的测量空气流速的仪器。风速仪表属于安全防护、环境监测类的计量仪表，是我国计量法规定的强制性检定计量器具。
4.申请号为202022474690.8的我国发明公开了一种便携式风向风速测量仪，包括：风速测量部件，风速测量部件包括壳体和设置在壳体内的扇叶；风向测量部件，风向测量部件位于壳体的上方，风向测量部件包括风向标和支撑轴，风向标和支撑轴可转动地连接，支撑轴与壳体连接；手持部，手持部位于壳体的下方，手持部与壳体连接；以及显示装置，显示装置与风速测量部件和风向测量部件电连接，用于显示风速和风向。该装置中分为两部分：风速测量部件和显示装置，二者之间通过导线相连接。由于测量和显示装置分别设置，因而存在结构复杂、使用时观察读数不方便的问题，而且生产成本较高。


技术实现要素：

5.本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种结构简单且成本低的便携式智能化电子风速测量仪。
6.本发明为解决技术问题采用以下技术方案：
7.本发明的一种便携式智能化电子风速测量仪，包括外壳；所述外壳之内设置有电路板3；
8.所述电路板上设置有风速传感器32、按钮key33和显示屏31；按下按钮key时开始通过所述风速传感器进行风速测量工作；
9.所述风速传感器设置于所述外壳的第一端的端部之外；
10.所述外壳上按钮盖的上方设置有显示窗，所述显示窗与所述显示屏的位置相对应，使得能够从外壳之外观察所述显示屏的数值。
11.本发明的一种便携式智能化电子风速测量仪的结构特点也在于：
12.所述外壳的一侧设置有按钮盖1；所述按钮key设置与所述按钮盖对应部位；按动按钮盖时，能使得按钮盖之下的按钮key同时被向下按动。
13.所述外壳包括上壳体2和下壳体5，所述上壳体与所述下壳体相互扣合在一起构成所述外壳。
14.所述上壳体上设置有所述按钮孔，按钮盖位于按钮孔之上。
15.所述上壳体和下壳体均为为中空的方形盒体，上壳体2四壁的顶端设置有多个凸
台22，所述下壳体5四壁的顶端设置有凹槽52；所述凸台与所述凹槽一一对应设置且能相互扣接，使得上壳体和下壳体能够扣合为一体。
16.所述上壳体的第一端的端部设有上通风孔21，所述下壳体的第一端的端部设有下通风孔51；所述风速传感器设置于所述上通风孔与下通风孔之间。
17.所述电路板还包括主控芯片u1；所述按钮key和显示屏均与所述主控芯片u1相连接。
18.所述电路板还包括风速检测电路；所述风速检测电路与所述主控芯片u1相连接。
19.所述主控芯片u1为jz2605-top16。
20.所述风速检测电路包括风速传感器、电阻r3、电阻r6、电阻r8和三极管q1。
21.与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
22.本发明公开了一种便携式智能化电子风速测量仪，包括外壳；所述外壳之内设置有电路板；外壳的一侧设置有按钮盖；所述外壳的第一端的端部设置有风速传感器；所述电路板上设置有按钮和显示屏；所述按钮设置与所述按钮盖对应部位，使得按下按钮盖时能使得按钮同时被向下按动，开始风速测量工作；所述外壳上按钮盖的上方设置有通孔，所述显示屏与所述通过相对应，使得能够从外壳之外观察所述显示屏的数值。
23.电路板的结构简单，采用高性能、高集成度、超低功耗的的国产芯片jz2605-top16，成本较低。
24.本发明的便携式智能化电子风速测量仪，按钮和显示屏相邻布置，显示屏位于按钮上方，测试时风速传感器位于显示屏上方的一端，测量方便快捷。
25.本发明的便携式智能化电子风速测量仪，具有能够在分别在夏季和冬季对掘进巷道的夏季工况进行模拟、模拟效果好等优点。
附图说明
26.图1为本发明的一种便携式智能化电子风速测量仪的爆炸图。
27.图2为本发明的一种便携式智能化电子风速测量仪的外壳打开时的立体图。
28.图3为本发明的一种便携式智能化电子风速测量仪的控制逻辑框图。
29.图4为本发明的一种便携式智能化电子风速测量仪的电路图。
具体实施方式
30.以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
31.参见图1-图4，本发明的一种便携式智能化电子风速测量仪，包括外壳；所述外壳之内设置有电路板3；
32.所述电路板上设置有风速传感器32、按钮key33和显示屏31；按下按钮key时开始通过所述风速传感器进行风速测量工作；
33.所述风速传感器设置于所述外壳的第一端的端部之外；
34.所述外壳上按钮盖的上方设置有显示窗，所述显示窗与所述显示屏的位置相对应，使得能够从外壳之外观察所述显示屏的数值。
35.所述外壳的一侧设置有按钮盖1；所述按钮key设置与所述按钮盖对应部位；按动按钮盖时，能使得按钮盖之下的按钮key同时被向下按动。
36.所述外壳包括上壳体2和下壳体5，所述上壳体与所述下壳体相互扣合在一起构成所述外壳。
37.所述上壳体上设置有所述按钮孔，按钮盖位于按钮孔之上。
38.所述上壳体和下壳体均为为中空的方形盒体，上壳体2四壁的顶端设置有多个凸台22，所述下壳体5四壁的顶端设置有凹槽52；所述凸台与所述凹槽一一对应设置且能相互扣接，使得上壳体和下壳体能够扣合为一体。上下壳体扣合设置，打开与扣合方便快捷。
39.所述上壳体的第一端的端部设有上通风孔21，所述下壳体的第一端的端部设有下通风孔51；所述风速传感器设置于所述上通风孔与下通风孔之间。
40.所述电路板还包括主控芯片u1；所述按钮key和显示屏均与所述主控芯片u1相连接。
41.所述电路板还包括风速检测电路；所述风速检测电路与所述主控芯片u1相连接。
42.所述主控芯片u1为jz2605-top16。
43.jz2605-top16是无锡晶哲科技有限公司开发的一款高性能、高集成度、超低功耗的应用处理器芯片，基于君正创新的cpu微体系架构，主要面向智能手表、生物识别、教育电子、电子书、医疗器械、游戏机等行业应用领域。支持android、linux、rtos等多种操作系统，支持wifi/bt/tv等模块，提供优质的行业应用体验。
44.所述风速检测电路包括风速传感器、电阻r3、电阻r6、电阻r8和三极管q1。
45.所述风速传感器为ptc(positive temperature coefficient，正的温度系数)热敏电阻。所述三极管q1的基极通过电阻r3与所述主控芯片u1的16脚相连接，电阻r8的两端分别与三极管q1的基极和发射极相连接，所述三极管q1的发射极连接vcc；所述三极管q1的集电极与所述ptc热敏电阻的一端连接，所述ptc热敏电阻的另一端连接主控芯片u1的15脚并通过电阻r6连接接地端gnd。所述主控芯片u1的15脚还提供电容c3连接接地端gnd。
46.电路板还包括环境温度检测电路。所述环境温度检测电路包括热敏电阻ntc、电阻r5、电阻r7和电容c4。
47.所述热敏电阻ntc为ntc(negative temperature coefficient，负温度系数)热敏电阻材料制成。热敏电阻ntc的第一端通过所述电阻r7连接所述三极管q1的集电极，热敏电阻ntc的第一端同时通过电阻r5与所述主控芯片u1的14脚相连接。所述热敏电阻ntc的第二端连接接地端gnd。所述主控芯片u1的14脚还提供电容c4连接接地端gnd。
48.所述显示屏31为数码管。
49.如图4，其中风速传感器ptc与电阻r6组成一个测量电路。ptc在通电后，它会发热，引起自身的阻值变化，温度越高阻值越大，相反，其温度越低阻值越小。当风吹在ptc上，ptc会散热，自身的阻值变小，信号ad1的电压变高，随ptc的散热越大，ad1的电压越高。利用这一原理可以通过对ad1的变化测量，得到风速的变化与大小。因为环境温度不同，ptc的散热也有影响，因此电路中设计了ntc与r7组成的电路，检测环境温度，通过用软件程序来修正风速。
50.本发明的工作流程：上电延时一段时间，让ptc发热与散热达到一个稳定的平衡状态，ntc实时检测环境温度；当有风时，ptc的平衡状态被打破，ad1变大，如果风速匀速，ad1会达到另一个平衡点，如果风速一直变大，ad1会一直增大；当风速减小后，ad1会随着减小；环境温度可以通过ntc得到ad2，这样利用ad2的值修调ad1便可以得到当前的风速。
51.主控芯片u1的第1脚上的按钮key被按下时u1得电，u1的16脚输出低电平q1工作ptc加热并在其居里温度点达到平衡，此时ptc的电阻值恒定。当有风吹过ptc器件时，rtc的温度发生变化，其变化率与风速相关。此时主控芯片u1的15脚检测到此变化率，主控芯片根据此时的环境温度通过软件设计的算法得出风力的大小，由j1组成的数码管显示屏显示此风力。
52.主控芯片的第4脚和第13脚为数码管显示的位控制端口a、b、c、d、e、f、g、h为段控制端口。主控芯片u1的第14脚、电阻r5、r7、ntc、电容c4连接完成环境温度检测功能。
53.本发明的便携式智能化电子风速测量仪，包括外壳；所述外壳之内设置有电路板；外壳的一侧设置有按钮盖；所述外壳的第一端的端部设置有风速传感器；所述电路板上设置有按钮和显示屏；所述按钮设置与所述按钮盖对应部位，使得按下按钮盖时能使得按钮同时被向下按动，开始风速测量工作；所述外壳上按钮盖的上方设置有通孔，所述显示屏与所述通过相对应，使得能够从外壳之外观察所述显示屏的数值。
54.本发明采用3节干电池4为电路板供电，使用方便。
55.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
56.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。