تشغيل حساس سرعة الرياح الحرارية
يستخدم مستشعر سرعة الرياح الحرارية سلكًا ساخنًا (سلك تنجستن أو سلك بلاتينيوم) أو طبقة ساخنة (طبقة رقيقة من البلاتين أو الكروم) كمسبار، يتعرض للهواء المقاس، ويربطه بجسر ويتستون، ويكتشف سرعة التدفق الهواء في القسم المقاس من خلال المقاومة أو التوازن الحالي لجسر ويتستون. يتم تغليف الفيلم الساخن لمستشعر سرعة الرياح بالفيلم الساخن بطبقة عازلة رقيقة جدًا من فيلم الكوارتز لعزل السائل ومنع التلوث. يمكن أن يعمل في تدفق الهواء مع الجسيمات، وقوته أعلى من قوة سلك التسخين المعدني.
عندما تكون درجة حرارة الهواء مستقرة، فإن استهلاك الطاقة على سلك التسخين يساوي الحرارة التي يستهلكها سلك التسخين في الهواء بشكل فوري. تتغير مقاومة سلك التسخين مع درجة الحرارة، وتظهر مقاومة سلك التسخين ودرجة حرارة سلك التسخين علاقة خطية ضمن نطاق درجة الحرارة المعتاد (0-300 درجة). يرتبط معامل إطلاق الحرارة بسرعة تدفق الهواء. كلما زادت سرعة التدفق، كلما زاد معامل إطلاق الحرارة المقابل، أي كلما كان تبديد الحرارة أسرع؛ كلما كانت سرعة التدفق أصغر، كان تبديد الحرارة أبطأ.
إن سرعة تدفق الهواء التي يتم قياسها بواسطة مقياس شدة الريح الحراري هي دالة للتيار والمقاومة. مع الحفاظ على التيار (أو المقاومة) ثابتًا، فإن سرعة الهواء المقاسة تتوافق فقط مع المقاومة (أو التيار) واحدًا تلو الآخر.
يحتوي مستشعر سرعة الرياح ذو السلك الساخن على دائرتين تصميميتين لتيار ثابت ودرجة حرارة ثابتة. يتم استخدام مستشعر سرعة الرياح ذو السلك الساخن بدرجة حرارة ثابتة بشكل أكثر شيوعًا. مبدأ طريقة درجة الحرارة الثابتة هو الحفاظ على درجة حرارة السلك الساخن ثابتة أثناء عملية القياس لموازنة الجسر. في هذا الوقت، تظل مقاومة السلك الساخن دون تغيير، وتكون سرعة تدفق الهواء مجرد دالة ذات قيمة واحدة للتيار. وفقا للعلاقة المعروفة بين سرعة تدفق الهواء والتيار، يمكن الحصول على سرعة تدفق الهواء من خلال الجهاز الطرفي. يحافظ مستشعر سرعة الرياح بالسلك الساخن الثابت على تدفق القيمة الحالية عبر ثابت السلك الساخن أثناء عملية القياس. عندما تكون القيمة الحالية ثابتة، فإن سرعة تدفق الهواء ترتبط فقط بمقاومة سلك التسخين. وفقا للعلاقة المعروفة بين سرعة تدفق الهواء ومقاومة السلك الساخن، يمكن الحصول على سرعة تدفق الهواء المار عبر حساس سرعة الرياح.
تقوم أجهزة استشعار سرعة الرياح ذات الأسلاك الساخنة بقياس سرعات الرياح المتقلبة. القصور الحراري لمستشعر سرعة الرياح ذو التدفق الثابت كبير نسبيًا، في حين أن القصور الحراري لمستشعر سرعة الرياح بدرجة حرارة ثابتة صغير نسبيًا وله استجابة عالية السرعة. دقة القياس لمستشعر سرعة الرياح بالسلك الساخن ليست عالية جدًا، لذا يجب الانتباه إلى تعويض درجة الحرارة عند استخدامه.
