熱敏風(fēng)速傳感器是一種用于測(cè)量空氣流動(dòng)速度的儀器，這種傳感器以其高精度和穩(wěn)定性被廣泛應(yīng)用于氣象、環(huán)保、航空等領(lǐng)域。利用物體在空氣中發(fā)生冷卻時(shí)釋放的熱量大小和速率與周?chē)諝饬鲃?dòng)速度成正比的原理來(lái)工作的。其主要由一個(gè)加熱元件和一對(duì)溫度敏感電阻組成。當(dāng)加熱元件受到電流控制后，會(huì)使得一定區(qū)域內(nèi)空氣的溫度升高，而能夠通過(guò)這個(gè)區(qū)域的空氣會(huì)把部分熱能帶走。
在恒定電流的情況下，流過(guò)這個(gè)區(qū)域的空氣流動(dòng)速度越快，則空氣將更快地從熱元件上帶走熱量，溫度升高的速率也就相應(yīng)變慢了。反之，當(dāng)空氣流速較慢時(shí)，則該區(qū)域內(nèi)的空氣就有足夠多的時(shí)間帶走熱量，在加熱元件表面附近形成溫度梯度，溫度敏感電阻的電阻值也就相應(yīng)地發(fā)生改變。
通過(guò)測(cè)量加熱元件和溫度敏感電阻的電阻值變化，可以計(jì)算出空氣流動(dòng)速度。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)傳感器在空氣流中工作時(shí)，它的加熱元件和一個(gè)溫度參考儲(chǔ)備器(通常很小)被串聯(lián)起來(lái)。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間穩(wěn)態(tài)的熱平衡后，人們可以根據(jù)這些元件的總電壓V、電流I和每個(gè)元件的電阻值計(jì)算出系統(tǒng)中的空氣流速，公式為V/I=Rs+Rtpm，其中Rs是連接到加熱部分的加熱芯片的電阻，Rtpm表示連接到溫度感應(yīng)器上的總電阻。其中，Rs與空氣流動(dòng)速度呈線(xiàn)性關(guān)系，而Rtpm卻基本不變。
熱敏風(fēng)速傳感器的優(yōu)點(diǎn)：
精度高：在短時(shí)間內(nèi)可以獲得非常準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。這使其成為許多應(yīng)用中有效的傳感器之一。
靈敏度高：可以在低流速下提供比其他傳感器更高的靈敏度。這使得它們尤其適合于需要測(cè)量較小氣體流量的應(yīng)用。
可靠性強(qiáng)：采用了現(xiàn)代微電子技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量。這種結(jié)構(gòu)使傳感器具有良好的可靠性，并且能夠長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。
抗干擾性強(qiáng)：采用特殊的設(shè)計(jì)和技術(shù)措施來(lái)減少外界干擾信號(hào)的影響。這使得它們可以在各種復(fù)雜環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。
可擴(kuò)展性好：可以通過(guò)增加通道數(shù)來(lái)擴(kuò)展其測(cè)量范圍和應(yīng)用領(lǐng)域。這樣，用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要選擇適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，并?shí)現(xiàn)更高級(jí)別的測(cè)量需求。
