열풍속 센서의 작동
열풍속 센서는 열선(텅스텐선 또는 백금선)이나 열필름(백금 또는 크롬박막)을 프로브로 사용하여 측정공기에 노출시킨 후 휘트스톤 브리지에 연결하여 유속을 검출하는 센서입니다. 휘트스톤 브리지의 저항 또는 전류 균형을 통해 측정 구간의 공기를 제어합니다. 핫필름 풍속센서의 핫필름은 매우 얇은 석영필름 절연층으로 코팅되어 유체를 단열하고 오염을 방지합니다. 입자가 있는 공기 흐름에서 작동할 수 있으며 금속 전열선보다 강도가 높습니다.
공기 온도가 안정적일 때, 전열선의 소비 전력은 공기 중에서 전열선이 순간적으로 소비하는 열과 동일합니다. 열선의 저항은 온도에 따라 변화하는데, 열선의 저항과 열선의 온도는 일반적인 온도 범위(0-300도) 내에서 선형 관계를 나타냅니다. 열 방출 계수는 공기 흐름 속도와 관련이 있습니다. 유속이 클수록 해당 열 방출 계수가 커집니다. 즉, 열 방출이 빨라집니다. 유속이 작을수록 열 방출 속도가 느려집니다.
열풍속계로 측정한 기류 속도는 전류와 저항의 함수입니다. 전류(또는 저항)를 일정하게 유지하면서 측정된 풍속은 하나씩 저항(또는 전류)에만 해당합니다.
열선 풍속 센서에는 정전류 및 정온의 두 가지 설계 회로가 있습니다. 항온 열선 풍속 센서가 더 일반적으로 사용됩니다. 항온법의 원리는 브리지의 균형을 맞추기 위해 측정 과정에서 열선의 온도를 일정하게 유지하는 것입니다. 이때 열선의 저항은 변하지 않고 유지되며 기류 속도는 전류의 단일 값 함수일 뿐입니다. 기류 속도와 전류 사이의 알려진 관계에 따라 단말 장치를 통과하는 기류 속도를 얻을 수 있습니다. 정전류 열선 풍속 센서는 측정 과정에서 열선을 통해 흐르는 전류 값을 일정하게 유지합니다. 현재 값이 일정할 때 공기 흐름 속도는 열선의 저항에만 관련됩니다. 기류 속도와 열선 저항 사이의 알려진 관계에 따라 풍속 센서를 통과하는 기류 속도를 얻을 수 있습니다.
열선 풍속 센서는 변동하는 풍속을 측정합니다. 정유량 풍속 센서의 열 관성은 상대적으로 큰 반면, 정온 풍속 센서의 열 관성은 상대적으로 작고 빠른 속도 응답을 갖습니다. 열선 풍속 센서의 측정 정확도는 그다지 높지 않으므로 사용 시 온도 보상에 주의해야 합니다.
