熱式風(fēng)速傳感器工作原理

熱式風(fēng)速傳感器工作原理

熱式風(fēng)速傳感器以熱絲（鎢絲或鉑絲） 或是以熱膜（鉑或鉻制成薄膜） 為探頭，裸露在被測空氣，并將它接入惠斯頓電橋，通過(guò)惠斯頓電橋的電阻或電流的平衡關(guān)系，檢測出被測截面空氣的流速。熱膜式風(fēng)速傳感器的熱膜外涂有極薄的石英膜絕緣層，以便和流體絕緣，并可防止污染，可在帶有顆粒的氣流中工作，其強度比金屬熱線(xiàn)絲高。

當空氣溫度穩定不變時(shí)，熱絲上的耗電功率等于熱絲在空氣中瞬時(shí)耗去的熱量。熱絲電阻隨溫度而變化，熱線(xiàn)的電阻和熱線(xiàn)溫度在通常溫度范圍（0～300 ℃） 之內，表現為線(xiàn)性關(guān)系。放熱系數與氣流速度有關(guān)，流速越大，對應的放熱系數也越大，即散熱快；流速小，則散熱慢。

熱式風(fēng)速傳感器所測氣流速度是電流與電阻的函數。將電流（或電阻） 保持不變，所測氣流速度僅與電阻（或電流） 一一對應。

熱線(xiàn)式風(fēng)速傳感器有恒流與恒溫兩種設計電路。恒溫式熱線(xiàn)風(fēng)速傳感器較為常用。恒溫法原理是測量過(guò)程中保持熱絲溫度恒定，使電橋平衡，此時(shí)熱絲電阻保持不變，氣流速度只是電流的單值函數，根據已知的氣流速度與電流的關(guān)系可求得通過(guò)末端裝置的氣流速度。恒流式熱線(xiàn)風(fēng)速傳感器在測量過(guò)程中保持流經(jīng)熱絲的電流值不變。當電流值不變時(shí)，氣流速度僅僅與熱絲電阻有關(guān)。根據已知的氣流速度與熱絲電阻的關(guān)系可求得通過(guò)風(fēng)速傳感器的氣流速度。

熱線(xiàn)式風(fēng)速傳感器可測量脈動(dòng)風(fēng)速。恒流式風(fēng)速傳感器熱慣性較大，恒溫式風(fēng)速傳感器的熱慣性相對較小，具有較高的速度響應。熱線(xiàn)式風(fēng)速傳感器的測量精度均不很高， 使用時(shí)要注意溫度補償。