在很多場合下，如礦井，森林，氣象監(jiān)控等都需要用到超聲波風(fēng)速 傳感器 ，該傳感器是基于超聲波旋渦原理設(shè)計(jì)的，利用超聲波換能器來發(fā)送和接收信號，再配以硬件處理器芯片為控制器，可實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的檢測，顯示，遙控和遠(yuǎn)端傳輸?shù)裙δ?。超聲波風(fēng)速傳感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(wěn)定性的風(fēng)速傳感器。該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)精確地提供井下風(fēng)速風(fēng)量數(shù)據(jù)，可遙控設(shè)置，多樣性輸出接口便于傳感器與基站的接入。它的原理是利用超聲旋換能器來獲取風(fēng)速。在風(fēng)速傳感器與換能器之間設(shè)置一個(gè)阻擋體，當(dāng)流動(dòng)的空氣經(jīng)過阻擋體時(shí)，在其下方產(chǎn)生兩列內(nèi)旋相互交替的旋渦。

由于旋渦對超聲波的阻擋作用，超聲波換能器將會(huì)收到強(qiáng)度隨旋渦頻率變化的超聲波，當(dāng)旋渦沒有阻擋超聲波時(shí)，接收到的超聲波強(qiáng)度最大;當(dāng)旋渦正好阻擋超聲波時(shí)，接收到的超聲波強(qiáng)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(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換成電壓，二者成線性正比關(guān)系，即電壓和風(fēng)速成線性正比關(guān)系。

超聲波風(fēng)速傳感器主要有超聲波信號發(fā)射/接收模塊、頻率/電壓轉(zhuǎn)換模塊、各輸出模塊、看 門 狗模塊、紅外遙控模塊和液晶顯示模塊等組成。通過信號發(fā)送模塊給超聲波換能器1提供激勵(lì)，發(fā)射超聲波信號，超聲波換能器將會(huì)收到強(qiáng)度隨旋渦頻率變化的超聲波信號并且將信號送入頻率/電壓轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓后，送入單片機(jī)進(jìn)行A/D采樣，最終經(jīng)過單片機(jī)處理。

超聲波風(fēng)速傳感器包括軟件，硬件，以及算法的設(shè)計(jì)。硬件包括超聲波信號發(fā)送模塊、信號采集與處理模塊、超聲波風(fēng)速傳感器的輸出與外圍模塊等，軟件軟件方面主要是實(shí)現(xiàn)以上各硬件模塊驅(qū)動(dòng)程的編寫。算法采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算法等。

超聲波風(fēng)速傳感器在很多地方給人們帶來的不僅是數(shù)據(jù)，更是安全地保障，例如在礦井中，礦井事故屢有發(fā)生，因此，加大井下安全，要求井下設(shè)備能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地傳送井下數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的方法對風(fēng)速、風(fēng)量的測量，往往存在精確度不高，成本太高，穩(wěn)定性較差等問題。超聲波風(fēng)速傳感器的出現(xiàn)，不但方便了我們精確地采集數(shù)據(jù)，更是保障了人員財(cái)產(chǎn)的安全。