Nguyên lý hoạt động của cảm biến gió và các vấn đề liên quan

 

Cảm biến gió hoạt động như thế nào?

Nguyên lý làm việc của cảm biến tốc độ gió

Cảm biến tốc độ gió là một thiết bị vật lý dùng để đo tốc độ gió. Gió do luồng không khí tạo ra sẽ thúc đẩy ba cốc gió trên cùng quay và trục trung tâm điều khiển tích hợp phần tử cảm biến bên trong để tạo tín hiệu đầu ra, được sử dụng để tính toán tốc độ gió.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến hướng gió

Cảm biến hướng gió là một thiết bị vật lý có chức năng đo và truyền thông tin về hướng gió. Nó hoạt động thông qua chuyển động quay của một mũi tên trên cánh gió và truyền thông tin đo lường của nó đến bảng mã hóa đồng trục, đồng thời xuất ra giá trị liên quan của hướng gió.

Cảm biến gió siêu âm hoạt động như thế nào?

Nguyên lý hoạt động của cảm biến gió siêu âm là thời gian lan truyền của sóng âm trong không khí sẽ bị ảnh hưởng bởi thành phần tốc độ gió song song với hướng lan truyền. Các thành phần cơ bản của máy đo gió siêu âm bao gồm máy phát và máy thu sóng siêu âm nằm ở hai đầu đối diện của không gian lấy mẫu.

 

Bộ phận cảm biến gió

Bộ phận cảm nhận cốt lõi bên trong cảm biến hướng gió là cánh gió, và giá trị hướng gió hiện tại được tính toán thông qua chuyển động quay của ổ trục của cánh gió.

Bộ phận cảm biến của cảm biến tốc độ gió là bộ phận ba cốc gió, được cấu tạo bởi ba cốc gió bằng sợi carbon và giá để cốc. Bộ chuyển đổi là một rotor nhiều răng và một bộ ghép quang có khe. Khi cốc gió được quay bởi lực gió ngang, tín hiệu tần số được xuất ra bằng chuyển động quay của cốc rotor trục trực tiếp trong bộ ghép quang có khe.

Đầu dò của cảm biến tốc độ gió sử dụng chiết áp nhựa dẫn điện chính xác. Khi hướng gió thay đổi, cánh đuôi sẽ quay qua trục để dẫn động trục chiết áp quay, từ đó tạo ra tín hiệu trở đầu ra ở đầu chuyển động của chiết áp.

 

Các vấn đề với cảm biến gió là gì?

Vấn đề cảm biến tốc độ gió

Xoay không linh hoạt và bị kẹt

Khi điều này xảy ra với cảm biến tốc độ gió mới, có thể do trục quay ổ trục có vấn đề do các bộ phận bên trong bị lỏng. Đo cảm biến tốc độ gió sau khi cấp nguồn cho thiết bị. Nếu nó bị lỗi, vui lòng liên hệ với nhà cung cấp hoặc nhà sản xuất để thay thế cảm biến. Xoay cốc gió trên đỉnh cảm biến tốc độ gió theo cách thủ công. Nếu cốc gió không quay trơn tru chứng tỏ kết nối thiết bị có vấn đề. Bạn có thể xử lý nó dưới sự hướng dẫn của kỹ thuật viên.

Nếu cảm biến tốc độ gió cũ không được nhạy trong quá trình làm việc thì trước hết cần làm sạch bề mặt của cảm biến xem có chướng ngại vật xung quanh cốc gió cản trở chuyển động quay của nó hay không. Chẳng hạn như lá cây, đóng băng trên cốc gió, độ nghiêng của cảm biến, v.v. Ngay cả một chiếc lông nhỏ bị mắc kẹt trên cốc gió cũng sẽ gây ra sự sai lệch lớn về giá trị.

Thứ hai, nếu các vấn đề trên được loại bỏ, cảm biến cần được tháo rời bằng tay để làm sạch bụi bẩn và các vật liệu khác bên trong. Trong điều kiện thời tiết gió và cát, một số sỏi mịn có thể lọt vào trục cảm biến và ảnh hưởng đến hoạt động của nó. Vì vậy, người dùng nên thực hiện bảo dưỡng, vệ sinh đúng hẹn trong quá trình sử dụng cảm biến tốc độ gió để đảm bảo tuổi thọ cho thiết bị.

Cuối cùng, nếu sử dụng cảm biến tốc độ gió quá lâu, các linh kiện bên trong rất dễ bị lão hóa hoặc rơi ra.

Tốc độ gió bằng không

Có thể có ba lý do khiến việc đọc cảm biến tốc độ gió hiển thị số 0:

Thứ nhất, công tắc cây lau được sử dụng làm cảm biến trong thiết bị bắt đầu bị lỗi. Chạm nhẹ vào thân chính của máy đo gió phía trên trục tốc độ gió đôi khi sẽ khôi phục lại hoạt động chính xác. Liên hệ với nhân viên chuyên nghiệp và kỹ thuật để thay thế.

Thứ hai, một lý do khác có thể xảy ra đối với việc đọc tốc độ không liên tục là do cáp bị hỏng và các dây dẫn tốc độ tiếp xúc không liên tục. Kiểm tra cáp và hệ thống cung cấp điện xem có vấn đề gì không, kết nối với thiết bị dự phòng và xoay trục tốc độ gió. Nếu trục quay linh hoạt và không có tiếng ồn rõ ràng, có nghĩa là phần quay của cảm biến tốc độ gió đang hoạt động bình thường. Kiểm tra xem phần mềm đọc có dữ liệu hay không. Nếu có dữ liệu thì kiểm tra các bộ phận khác có hoạt động bình thường, không có dữ liệu thì cảm biến tốc độ gió bị lỗi và cần thay cảm biến.

Cuối cùng, nếu tốc độ gió bắt đầu quá cao, khả năng xảy ra nguyên nhân này là tương đối nhỏ. Nếu bạn đang đo tại một vị trí và tốc độ gió hiện tại quá thấp, ngay cả tốc độ gió khởi động của cảm biến tốc độ gió cũng không thể đạt được, thì số đọc sẽ luôn bằng không. Do đó, để tránh tình trạng này, người dùng nên thực hiện đo tại nhiều địa điểm và nhiều mốc thời gian. Đo xem có hiển thị kết quả đọc trong các điều kiện gió khác nhau hay không. này, bạn cần thay thế phụ kiện của cảm biến tốc độ gió hoặc mua trực tiếp cảm biến mới.

Có sự sai lệch đáng kể giữa cảm biến tốc độ gió và các thiết bị đo gió khác

Người dùng thường nghĩ rằng số đo trên máy đo gió của họ không đủ. Một số vấn đề về máy đo gió thực có thể gây ra các kết quả đọc ở tốc độ thấp.

Tốc độ gió sẽ thay đổi theo độ cao. Do đó, hai cảm biến tốc độ gió được gắn phải ở cùng độ cao và cùng độ phơi sáng. Bên cạnh đó, có một lý do khác kém rõ ràng hơn. Gió không thổi với tốc độ ổn định, đặc biệt là trong các khu vực sâu trong đất liền, nhưng nó thường thổi với cường độ cao và thấp trong thời gian có gió giật.

Hầu hết các nhà sản xuất cảm biến tốc độ gió trên thị trường đều có các nguyên lý đo thiết bị khác nhau, và dải tốc độ gió được đo bởi các thiết bị khác nhau cũng rất khác nhau, do đó giá trị đo giữa các thiết bị khác nhau là không thể so sánh được.

Vấn đề đọc gián tiếp của cảm biến tốc độ gió.

Nếu là cảm biến gió có ngõ ra RS485 Modbus thì nguyên nhân lỗi là do đấu nối dây không đúng cách, cần kiểm tra lại sự cố mạch điện.

Nguyên nhân hỏng cảm biến tốc độ gió 4-20ma có thể do thiết bị đầu cuối kết nối không ổn định hoặc đường kết nối có vấn đề.

Nguyên nhân hỏng cảm biến tốc độ gió mạng (Ethernet) là do môi trường mạng hiện tại không ổn định, đường truyền tín hiệu bị gián đoạn, tín hiệu không ổn định.

Vấn đề cảm biến hướng gió

Cánh gió không linh hoạt và bị kẹt

Nếu bạn mua cảm biến hướng gió mới, bộ phận cánh gió trên đầu bộ phận cánh gió bị kẹt khi bạn xoay bằng tay, điều đó có nghĩa là cảm biến bị hư hỏng và cản trở vòng quay của ổ trục. Liên hệ với nhà sản xuất để thay thế. Nếu kết nối thiết bị và đo cảm biến hướng gió với điện mà cánh gió không nhạy thì bạn cần thay cảm biến hoặc liên hệ với nhà sản xuất để khắc phục sự cố. Nếu bạn không phải là chuyên gia về cảm biến hướng gió, bạn không nên tự ý tháo rời cảm biến.

Nếu cảm biến hướng gió của bạn hoạt động không linh hoạt và bị kẹt sau một thời gian dài sử dụng, nguyên nhân có thể là do các linh kiện bên trong đã bị lão hóa hoặc hao mòn nghiêm trọng do lâu ngày không được bảo dưỡng, vệ sinh. Bạn cần thay thế phần tử cảm biến hoặc tháo rời cảm biến để vệ sinh bên trong.

Chỉ số hướng gió không liên tục

Khi cảm biến hướng gió được đưa vào sử dụng thì gặp sự cố đọc ngắt quãng. Lúc này, bạn cần kiểm tra lại các vấn đề về hệ thống dây điện của mình. Trong hầu hết các trường hợp, điều này là do tiếp xúc kém giữa thiết bị của bạn và thiết bị thu. Các kỹ thuật viên chuyên nghiệp gọi nó là “tín hiệu hở mạch”.

Hở mạch. Sai lệch tín hiệu

Hở mạch là trạng thái của mạch khi không có dòng điện chạy giữa hai điểm trong mạch hoặc một vật dẫn có trở kháng (hoặc điện trở) rất lớn được nối với nhau. Một đường tín hiệu mở có thể bị nhiễu và tạo ra đầu ra không chính xác.

Trong trường hợp này, bạn cần kiên nhẫn kiểm tra các đầu nối và dây dẫn.

Giá trị hướng gió bằng 0

Một số người dùng sẽ gặp phải vấn đề như vậy khi họ sử dụng cảm biến hướng gió lần đầu tiên. Khi bạn kết nối cảm biến, giá trị luôn được hiển thị bằng 0. Khi gặp sự cố kiểu này, bạn tự vặn cánh gió sẽ tắt cảm biến hướng gió. Nếu giá trị thay đổi, điều đó có nghĩa là hướng bạn đặt cánh gió trùng với hướng gió hiện tại và số đọc là giá trị hướng gió hiện tại được hiển thị. Nếu giá trị hướng gió vẫn hiển thị bằng 0 trong quá trình quay, bạn cần kiểm tra lại dây cáp và hệ thống cung cấp điện để loại bỏ các vấn đề về hệ thống dây điện và không có vấn đề về nguồn điện. Nếu không có vấn đề gì ở trên thì có thể cảm biến bên trong đã bị hỏng và bạn cần thay thế phụ kiện hoặc cảm biến.

Giá trị phương vị của hướng gió không chính xác

Trước hết, cảm biến hướng gió có ký hiệu hướng “N”. Trong quá trình cài đặt, dấu hiệu hướng “N” phải chỉ về phía bắc. Nếu bạn không tuân theo quy trình này, vấn đề đo hướng gió không chính xác sẽ xảy ra.

Thứ hai, sử dụng thiết bị dự phòng để kết nối và quay cánh gió. Nếu nó có thể được xoay để giá trị chỉ thị hướng gió là 239 °, thì cảm biến hướng gió đang hoạt động bình thường. Kiểm tra xem các bộ phận khác có hoạt động bình thường không; sử dụng thiết bị dự phòng để kết nối và xoay cánh gió, và chỉ báo hướng gió không xuất hiện. 239 ° và các hướng khác thường hiển thị bước nhảy, có nghĩa là một số điốt phát quang hồng ngoại trong cảm biến hướng gió bị hỏng, hãy kiểm tra và sửa chữa; sử dụng bộ hiệu chỉnh hướng gió và tốc độ để kiểm tra xem cảm biến hướng gió có hoạt động tốt hay không.

Nguồn bài viết: https://epcb.vn/blogs/news/nguyen-ly-hoat-dong-cua-cam-bien-gio-va-cac-van-de-lien-quan