Анемометром называют прибор для измерения потока, основанный как на электрическом (терморезисторный анемометр или анемометр с нагреваемой нитью), так и на механическом (анемометр с крыльчаткой) принципе действия. Описанный ниже анемометр с терморезистором в качестве чувствительного элемента предназначен для измерения слабых потоков воздуха.
Свойства терморезисторов уже описаны подробно в разд. 2.4. Для изготовления анемометров наиболее пригодны терморезисторы в исполнении, показанном на рис. 2.4.2,а. Хотя типы терморезисторов, показанных на рис. 2.4.2,в, кажутся более подходящими из-за их малой массы, все же обращение с ними весьма затруднительно. Сопротивление терморезистора с отрицательным ТКС типа М85 (фирма Siemens) изменяется от 10 кОм при 20 до 1 кОм при 100°С.
Рис. 4.1.1. Измерительная схема терморезисторного анемометра для измерения скорости воздуха: М85 — терморезисторный датчик.
Если рабочую температуру датчика принять равной 100°С, то по
вольт-амперной характеристике М85для сопротивления 1 кОм измерительный ток получается равным 1 мА. На основании этого можно сконструировать схему типа показанной на рис. 4.1.1. Сопротивление моста составляет примерно 1 кОм. При постоянном (регулируемом) напряжении питания моста 5 В для мА добавочное сопротивление получается равным
Механическое устройства датчика такого анемометра показано на рис.4.1.2. Чувствительный к потоку терморезистор М85находится в
Рис 4.1.2. Механическое устройство терморезисторного анемометра.
Рис. 4.1.3. Характеристика терморезисторного
анемометра для прямоточных условий.
канале длиной около 3 см и внутренним диаметром около 2 см. Благодаря такой конструкции можно исключить возникновение налагающихся побочных потоков, способных исказить результаты измерений. Терморезистор с помощью клея (двухкомпонентныи клей, например
(UHU-Plus) крепится на подставке в измерительной трубке, которая в свою очередь приклеивается ко второй трубке, используемой одновременно как рукоятка и как канал для электропроводов. Выходящий из рукоятки кабель фиксируется силиконовым клеем, чтобы исключить действие растягивающих нагрузок.
Характеристика изготовленного таким образом терморезисторного анемометра показана на рис. 4.1.3. Она получается на основании зависимости, определяемой уравнением Кинга и нелинейной характеристикой терморезистора.