[发明专利]一种超声波风速风向仪的控制方法

权利要求书

1.一种超声波风速风向仪的控制方法，其特征在于，

超声波风速风向仪包括换能器、单片机U5、放大电路、多路开关U3，单片机U5分别与换能器、放大电路、多路开关U3电连接，多路开关U3分别与放大电路、换能器电连接；

步骤一，单片机U5控制换能器逐个发射超声波，任一换能器发射超声波，其余换能器的部分或者全体接收超声波；

步骤二，换能器接收的波形信号经过多路开关U3、放大电路后由单片机U5对比方向相反的两超声波的波形信号，得到相位差；

步骤三，根据得到的相位差，对比相位差与风速关系规律得到该方向的风速；

步骤四，将方向垂直的两风速进行矢量相加，得到真实的风速和风向。

2.根据权利要求1所述的超声波风速风向仪的控制方法，其特征在于，所述步骤一中其余换能器的部分或者全体在预定的时间后接收超声波。

3.根据权利要求2所述的超声波风速风向仪的控制方法，其特征在于，所述超声波风速风向仪共包括a、b、c、d四个换能器，换能器a发射超声波经过预定时间1ms后，单片机U5接收换能器b经放大电路放大的波形；

换能器a再次发射超声波，经过预定时间1ms后单片机U5接收换能器d经放大电路放大的波形；

换能器b发射超声波经过预定时间1ms后，单片机U5接收换能器a经放大电路放大的波形；

换能器b再次发射超声波，经过预定时间1ms后单片机U5接收换能器c经放大电路放大的波形；

换能器c发射超声波经过预定时间1ms后，单片机U5接收换能器b经放大电路放大的波形；

换能器c再次发射超声波，经过预定时间1ms后单片机U5接收换能器d经放大电路放大的波形；

换能器d发射超声波经过预定时间1ms后，单片机U5接收换能器a经放大电路放大的波形；

换能器a再次发射超声波，经过预定时间1ms后单片机U5接收换能器c经放大电路放大的波形。

4.根据权利要求3所述的超声波风速风向仪的控制方法，其特征在于，单片机U5对比换能器a接收的换能器d发出的超声波波形与换能器d接收的换能器a发出的超声波波形，得到二者的相位差，对比相位差与风速关系规律得到沿换能器a和换能器d连线方向的风速分量的二分之一;

单片机对比换能器a接收的换能器b发出的超声波波形与换能器b接收的换能器a发出的超声波波形，得到二者的相位差，对比相位差与风速关系规律得到沿换能器a和换能器b连线方向的风速分量二分之一；

单片机对比换能器b接收的换能器c发出的超声波波形与换能器c接收的换能器b发出的超声波波形，得到二者的相位差，对比相位差与风速关系规律得到沿换能器b和换能器c连线方向的风速分量二分之一；

单片机对比换能器c接收的换能器d发出的超声波波形与换能器d接收的换能器c发出的超声波波形，得到二者的相位差，对比相位差与风速关系规律得到沿换能器c和换能器d连线方向的风速分量二分之一。

5.根据权利要求4所述的超声波风速风向仪的控制方法，其特征在于，将、、、进行矢量相加，得到真实风速及与之间的夹角，计算公式如下

由于的实际方向已知，因此可以计算真实风速的方向。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的超声波风速风向仪的控制方法，其特征在于，超声波风速风向仪还包括安装板（1）、反射板（2）、供电电路和输出电路，所述换能器安装在安装板上，安装板（1）与反射板（2）之间设有支撑柱（3），输出电路与单片机U5电连接，供电电路分别向单片机U5、多路开关U3、放大电路和输出电路供电，所述安装板位于反射板的上方，换能器的收发端面与安装板的底面位于同一平面，换能器a、b、c、d在安装板（1）上圆周均匀分布。