风速计通过不同物理效应将风速转换为可测量的电信号或机械位移，主要原理特点如下： 机械式（旋转杯式/翼型） 旋转杯式：由三个或四个对称的半球形杯体组成，风杯在风力作用下旋转，旋转速度与风速成正比。通过计数单位时间内的旋转圈数（如每分钟转数RPM）计算风速。 翼型（螺旋桨式）：类似飞机螺旋桨，风力推动叶片旋转，旋转速度与风速相关，通过传感器（如光电编码器）测量转速并换算为风速。 特点：结构简单、成本低，但需定期维护（如防锈、润滑），适合户外长期监测。 热式（热线/热膜） 热线式：利用细金属丝（如铂、钨）通电发热，风速变化会改变金属丝的散热速率，导致电阻变化。通过测量电阻变化计算风速。 热膜式：与热线式类似，但使用薄金属膜作为感温元件，响应更快、耐用性更强。 特点：精度高（可达±0.01m/s）、响应快（毫秒级），但易受污染影响，适合实验室或低风速环境。 超声波式 通过发射和接收超声波信号，测量风速对声波传播时间的影响。例如，顺流传播时间短，逆流传播时间长，通过时间差计算风速。 特点：无机械部件、耐腐蚀、可测量三维风速，但成本较高，适合工业或海洋环境。 压电式（皮托管） 皮托管：由总压孔和静压孔组成，测量气流总压与静压之差（动压），通过伯努利方程计算风速。 特点：结构简单、测量范围广（0.3-100m/s），但需定期校准，适合高风速环境（如风洞、航空测试）。 激光多普勒式 利用激光照射空气中的微粒（如尘埃），通过测量散射光的多普勒频移计算风速。 特点：非接触式测量、精度高（可达±0.001m/s），但设备昂贵，适合科研或高精度需求。 |
