昆泰芯高精度磁编芯片|风杯式风速传感器抗干扰革命性突破-感算商城

在港口起重机的嘈杂电磁环境中、在戈壁滩狂暴的沙尘暴中、在零下40℃的极寒风电场里，传统传感器正面临怎样的“生存挑战”呢？

·电磁干扰使数据产生异常波动

·机械磨损导致测量精度下降

·极端环境致使信号中断

风速传感器的工作原理

风速传感器是一种能够持续测量风速以及风量（风量=风速×横截面积）大小的常用传感器。总体而言，风速传感器主要分为机械式（包括螺旋桨式、风杯式）、热式风速传感器、皮托管风速传感器以及基于声学原理的超声波风速传感器等几大类。它广泛应用于起重机、港口设备、工厂矿山、电力、环保等领域，用于风速监测和风资源评估。

（图片来源于Pexels）

风杯式风速传感器，是一种十分常见的风速传感器，最早由英国鲁宾孙发明。感应部分是由三个或四个圆锥形或半球形的空杯组成空心杯壳固定在互成120°的三叉星形支架上或互成 90°的十字形支架上，杯的凹面顺着一个方向排列,整个横臂架则固定在一根垂直的旋转轴上。

风杯转动时会带动同轴的多齿截光盘或磁棒转动。磁编的传感器可以检测到磁棒旋转时周围磁场的变化，并将其转换为电信号。通过对这些电信号的处理和分析，可以得到风杯的转速，进而根据转速与风速的对应关系计算出实际的风速大小。这种方式利用了磁编对磁场变化的灵敏检测能力，能够准确地测量风速，并且具有较高的可靠性和稳定性。

（图片来源于百度图片）

在一些存在外界磁场于扰的环境中，如工业现场、电力设备附近等，磁编具有较强的抗干扰能力。相比其他类型的传感器,磁编对外部磁场的影响不太敏感，能够在复杂的磁场环境下准确地测量风速。

这是因为磁编的工作原理是基于磁场的变化，而不是像光电传感器那样容易受到外界光线、灰尘等因素的干扰。磁编的结构相对简单，没有复杂的光学部件或机械传动机构，因此更能适应这些恶劣的环境。同时，磁编的密封性能较好，可以防止灰尘、水分等进入传感器内部，保证了传感器的正常工作和长期稳定性。

行业痛点

传统风杯式传感器普遍存在以下问题：

·电磁干扰环境下误码率＞5%（如变电站/港口起重机工况）

·机械磨损导致年均精度衰减2.8%

·超过60m/s风速时信号丢失率激增

·需要在500Gs外磁场干扰下仍保持±0.5°角度精度

·要支持-40℃~125℃宽温域稳定工作（符合GB/T 2423.22）

·需要适配直径3-15mm不同规格转轴

KTH78xx是昆泰芯研发的一款高速高精度磁编芯片。支持单对极磁铁的绝对角度输出，并容许离轴安装。可编程4-4096步/ABZ输出，能在0至 120,000RPM的广泛转速范围内迅速而准确地输出角度信息，极速响应：捕捉12万转/分钟的疾风（相当于1秒内完成2000次完整旋转！）

将KTH78xX传感器安装在旋转物体的轴上，使其能够感应到旋转产生的磁场变化。确保传感器与被测物体的安装牢固且位置准确，以便准确测量角度变化将KTH78xx设置为可编程的ABZ增量输出模式，传感器会根据物体的旋转产生相应的脉冲信号，而且可以通过离轴安装优化：允许径向安装偏差±2.5mm（较传统方案提升300%）