王亮 董彦芬

【摘要】本文设计了一款基于热差压原理双向风速智能传感器。该传感器不仅具有风速测量的功能，同时还具有风向识别的功能，识别精度可达0.1m/s，可以在风向发生突变的时候进行声光报警，将和风有关的参数传到地面监控室，便于工作人员实时了解井下风流的状态，量程在0～15m/s，适用范围非常广泛。

【关键字】差压；双向；智能；风速

井下常见的灾害是瓦斯灾害，瓦斯灾害发生的时候会对井下环境产生诸多影响，其中使得风向逆转就是一种表现。为了遏制瓦斯突出的能量，已经有许多科研单位研制出防逆风装置。防逆风装置的一个重要前提是要能识别出风向，所以本设计在瓦斯突出防逆风装备中有重要的作用。双向风速传感器在井下的使用，为作业人员的安全多提供了一份保障。

1、传感器原理

SDP1108-w7是Sensirion公司推出的一款新产品，它的正量程是0～500Pa，反向量程是-200～0Pa，输出电压为0.225V ～4V，零点漂移时+0.1Pa，年漂移量是+0.1Pa，常温漂移极小仅为+0.1Pa，反映较快，对气流非常敏感。它的工作原理如图1

图1

2、系统总体设计

风速传感器的系统框图如图2。由图2可知，本设计包括以下几部分：差压传感器可以将感受到的风的大小转换为电信号；电信号经过信号处理电路转换为主芯片能处理的电信号；声光报警用于满足传感器报警条件时报警输出；红外接收用于接收遥控器发来的调试信号；485总线输出用于和采集分站通信，增强主机采集信号的能力；频率输出采用标准200～1000Hz输出，风速信息通过频率信号传送给主机；……