JPH0246901B2 - - Google Patents

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JPH0246901B2
JPH0246901B2 JP59071447A JP7144784A JPH0246901B2 JP H0246901 B2 JPH0246901 B2 JP H0246901B2 JP 59071447 A JP59071447 A JP 59071447A JP 7144784 A JP7144784 A JP 7144784A JP H0246901 B2 JPH0246901 B2 JP H0246901B2
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JP
Japan
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hall element
wind speed
permanent magnet
elastic plate
output voltage
Prior art date
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Application number
JP59071447A
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English (en)
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JPS60213867A (ja
Inventor
Eiichi Wada
Motohiro Wagahara
Hirosuke Tsubakishita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Electric Industries Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Industries Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Industries Co Ltd filed Critical Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority to JP59071447A priority Critical patent/JPS60213867A/ja
Priority to US06/720,377 priority patent/US4625565A/en
Publication of JPS60213867A publication Critical patent/JPS60213867A/ja
Publication of JPH0246901B2 publication Critical patent/JPH0246901B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/02—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer
    • G01P5/04—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring forces exerted by the fluid on solid bodies, e.g. anemometer using deflection of baffle-plates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S73/00—Measuring and testing
    • Y10S73/03—Hall effect

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ この発明はたとえば風量制御装置等に用いれば
好適な風速センサに関する。
＜従来技術＞ 従来、風速センサとしては、風車式風速センサ
や熱線式風速センサ等種々のものが提案されてい
るが、これらのものは何れも、構造が複雑で高価
である上に、風速に対するリニヤ（線形）な出力
信号を得るのに複雑な電子回路を必要とする欠点
がある。
＜発明の目的＞ そこで、この発明の目的は、簡単、安価な構造
で風速を正確に検出できる上に、風速に正比例し
たリニヤな出力信号を容易に得ることができる風
速センサを提供することにある。
＜発明の構成＞ 上記目的を達成するため、この発明の風速セン
サは、風圧を受ける弾性板に永久磁石またはホー
ル素子の一方を固定すると共に、上記永久磁石ま
たはホール素子の一方と対向する位置に、上記永
久磁石またはホール素子の他方を固定することに
より、上記弾性板を風圧により弾性変形させて、
上記ホール素子と永久磁石との間の距離を変化さ
せ、上記ホール素子の起電力を反転増幅器を介し
て検出して、風速を検出するようにしたことを特
徴とする。
＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説
明する。
第１図において、１はＬ字形状のベース、２は
ベース１の水平部１ａに一端を固定して立設した
弾性板であつて、上記弾性板２の先端は測定すべ
き風速を有する風の風圧を受ける位置に配置して
いる。
上記弾性板２の基部には永久磁石３を固定す
る。他方、上記永久磁石３に対向するベース１の
垂直部１ｂにはホール素子４を固定して、永久磁
石３とホール素子４とを対向させる。上記ホール
素子４と永久磁石３とは、弾性板２に風圧が作用
していない状態で間〓d0を有する。
上記ホール素子４は、第３図に示すように、電
流I0と磁束Ｈとを直交させると、それらに直交す
る方向に起電力（以下、１次出力電圧という。）
E1が生じ、１次出力電圧E1は、 E1＝RHI0 ……… となる。
ここで、Ｒはホール係数である。
上記ホール素子４の１次出力電圧E1は、第４
図に示すように、反転増幅器５に印加して、２次
出力電圧E2＝（Emax−E1）を得るようにしてい
る。Emaxは後記する一定値である。第４図にお
いて、R1，R3は抵抗器、R2は零点調整用可変抵
抗器、R4は出力巾調整用可変抵抗器、V+は直流
電源、T1，T2は出力端子である。
上記構成の風速センサの弾性板２の先端部を第
１図に示すように測定すべき風速Ｖに直角に配置
する。
そうすると、上記風速Ｖによる風圧力Ｐが弾性
板２に作用し、この風圧力Ｐは風速Ｖの２乗に比
例し、 Ｐ∝V2 ……… となる。
この風圧力Ｐにより、弾性板２は第１図におい
て破線で示すように変形し、永久磁石３の存する
部分のたわみδと風圧力Ｐとは比例し、 δ∝Ｐ ……… となる。
したがつて、、より、 δ∝V2 ……… となる。この式の関係を第５図に示す。
一方、ホール素子４と永久磁石３との間〓ｄ
は、風速が零のときの間〓d0とたわみδとの和で
あるため、 ｄ＝d0＋δ ……… ｄ∝V2 ……… となる。
一方、ホール素子４における磁束強度Ｈは、ホ
ール素子４と永久磁石３との間〓ｄにより定ま
り、間〓ｄの２乗に反比例し、 Ｈ∝１／d2 ……… となる。
したがつて、一次出力電圧E1は、式より、 E1∝１／d2 ……… となる。この式の関係を第６図に示す。第６図
において、dsは飽和間〓（飽和距離）で、ホール
素子４の性能、印加電流値I0により定まり、１次
出力電圧E1が飽和して、一定値E1maxとなる距
離である。
この１次出力電圧E1を、第４図に示すように、
反転増幅器５に入力すると、２次出力電圧E2が
次のように得られる。
E2＝E1max−E1 ……… 式と式の関係より、間〓ｄと２次出力電圧
E2の関係を第７図に示す。この関係は、２次出
力電圧E2の勾配が間〓ｄの増大に応じて徐々に
減ずる1/2乗に近い関係と考えられる。すなわち、 E2∝d1/2 ……… と近似的に考えることができる。
したがつて、、式より、 E2∝Ｖ ……… の関係が得られる。つまり、風速Ｖに対してリニ
ヤな正比例した二次出力電圧E2つまり検出信号
を得ることができる。この関係を第８図に示す。
このように、この風速センサは従来の方法に比
べて、磨耗や消耗の生ずるものがない、ゴミの影
響が少ない、構造が簡単であり安価である、とい
う内容の特長を有する。
＜発明の効果＞ 以上の説明で明らかなように、この発明の風速
センサは、前述の如く構成しているので、簡単、
安価な構造で風速を正確に検出でき、風速に対す
る正比例したリニヤな出力信号を容易に得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例の正面図、第２図
は上記実施例の右側面図、第３図はホール素子を
説明する図、第４図は線形性を得るための回路を
示す図、第５，６，７，８図は夫々上記実施例の
特性図である。 １……ベース、２……弾性板、３……永久磁
石、４……ホール素子、５……反転増幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 風圧を受ける弾性板に永久磁石またはホール
    素子の一方を固定すると共に、上記永久磁石また
    はホール素子の一方と対向する位置に、上記永久
    磁石またはホール素子の他方を固定して、上記弾
    性板を風圧により弾性変形させて、上記ホール素
    子と永久磁石との間の距離を変化させ、上記ホー
    ル素子の起電力を反転増幅器を介して検出して、
    風速を検出するようにしたことを特徴とする 風速センサ。
JP59071447A 1984-04-09 1984-04-09 風速センサ Granted JPS60213867A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59071447A JPS60213867A (ja) 1984-04-09 1984-04-09 風速センサ
US06/720,377 US4625565A (en) 1984-04-09 1985-04-05 Wind velocity sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59071447A JPS60213867A (ja) 1984-04-09 1984-04-09 風速センサ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60213867A JPS60213867A (ja) 1985-10-26
JPH0246901B2 true JPH0246901B2 (ja) 1990-10-17

Family

ID=13460812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59071447A Granted JPS60213867A (ja) 1984-04-09 1984-04-09 風速センサ

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US (1) US4625565A (ja)
JP (1) JPS60213867A (ja)

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