有各種各樣的方法和儀器可用于測量風，因此在決定哪一種适合您的應用時可能會讓人不知所措。對于氣象應用，有三種基本類型：3 杯型、螺旋型和超聲波型。

杯形風速計是市場上最常見的風速計。标志性的設計通常由連接到中心軸的 3 個小杯子組成。3 杯風速計通過旋轉杯的速度測量風速。與超聲波設備相比，它們通常對風速的快速變化反應較弱；這可能是好是壞，取決于儀器的應用和特性。對于一般氣象用途，3 杯風傳感器以機械方式提供準确的風速測量。

該設計本質上是全方位的。這意味着它們對風向的快速變化反應良好。

由于機械簡單，這些 3 杯設計非常堅固。它們也易于使用且易于排除故障。

3 杯風速計通常是電無源的，使用簧片開關指示風速計旋轉。速度計算的負擔落在了附加的數字設備上。如果設計得當，3 杯風速計有助于實現非常低功耗的系統。

凍結對于任何風速計來說都是一個問題。在評估 3 杯風速計和風向标時，尋找寬的滴水裙以減少降水。這些降低了凍結的可能性。風速計和風向标設計應避免可能積雪并讓水形成水坑和結冰的水平表面。

用于讀取風向的風向标可以與 3 杯風速計集成。

葉片方向通常用電位計指示，電位計是一種在軸旋轉阻力帶上的雨刷時改變電阻的裝置。高端設備将使用繞線電阻器和金屬接觸表面。低成本解決方案将使用一個簡單的碳膜電位器，它的使用壽命較短。兩個電位器都有一個 2 到 5 度的死點，其中遊标從最大電阻轉變為最小電阻。這個死點要求整個傳感器機械定向，使死點作為“北”。

螺旋槳（或螺旋）風速計看起來像無翼飛機，前面有一個螺旋槳，後面有一個方向舵。該結構将風速和風向結合在一個設備中。在電氣上，這些可能與 3 杯風速計非常相似。風向由電位器檢測，風速由簧片開關脈沖檢測。一些風速計将使用感應線圈，從而産生與風速相對應的正弦波頻率。讀取頻率輸出的電路比簧片開關系統更複雜，成本更高。

螺旋設計是單向的，這意味着風速計必須旋轉到風的方向才能測量風速。通常，這對風測量無害，但在某些情況下可能需要考慮。

超聲波風速計的獨特之處在于它們使用超聲波脈沖測量風速和風向。因為它們沒有任何移動部件，所以超聲波風傳感器可以更耐用，與标準 3 杯傳感器相比，維護起來可能更省力。它們可以部署在惡劣的環境或極端天氣條件下，在這些條件下，帶有移動機械部件的風速計更有可能面臨破損、退化或腐蝕的風險。然而，缺少活動部件也容易受到昆蟲和鳥類的污染。一些超聲波風速計也會受到雨水的影響，這可能會暫時污染反射面。超聲波風速計也受到低風速和高風速的影響，這可能會給出不穩定的讀數。

溫度變化會影響聲音在空氣中的傳播速度。因此，超聲波風速計需要主動補償環境溫度。這可能會使儀器的環境操作窗口複雜化或減少。

根據采樣率，超聲波風速計可以更容易地接受風速和風向的快速變化。在高采樣率下，超聲波技術可以可靠地響應風湍流。但是，超聲波風傳感器的最大風速可能低于同等價格的機械傳感器。通過傳感器的風湍流、采樣率、吹降水、低傳感器輸出和其他問題将對可測量風速産生技術模仿。

以上所有問題都是技術障礙，但它們共同增加了超聲波風傳感器的電氣複雜性、成本和功率預算。

與前兩種風速計技術不同，超聲波風速傳感器是有源設備，需要電源來檢測風速。更高的采樣率将需要更多的功率。雖然 30 到 60 mA 可能看起來不多，但随着時間的推移，它會顯着增加系統成本，尤其是對于自主系統。一些設備還具有内部加熱器，這些加熱器非常耗電。更高的功率預算會增加電池成本、太陽能成本、運輸成本和持續維護成本。

034B-L風速風向傳感器概覽

034B-L風速風向傳感器是由杯風速計和風向标組成一個單獨的組件來測量風速和風向。其線纜可與我們的數據采集器連接，可應用于多種應用的測量。

034B-L風速風向傳感器優勢與特點

設計用于連續，長期，無人值守的操作

無人值守的操作，在惡劣的條件下用輕質鋁建造

034B-L風速風向傳感器技術說明

034B-L風速風向傳感器利用帶有密封的磁簧開關的3-杯風速計測量風速。風杯的旋轉産生與風速成正比的脈沖。數據采集器脈沖計數器可測量出脈沖的頻率，然後将其轉換成工程單位，例如mph, m/s, knots。

風向由電位計檢測。随着精密的激發電壓從數據記錄器施加到電位計元件，輸出信号是模拟電壓，其與風向方位角成正比。

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