Termal rüzgar hızı sensörünün çalışması
Termal rüzgar hızı sensörü, ölçülen havaya maruz kalan bir prob olarak sıcak bir tel (tungsten tel veya platin tel) veya sıcak bir film (platin veya krom ince film) kullanır ve bunu Wheatstone köprüsüne bağlar ve akış hızını tespit eder Wheatstone köprüsünün direnci veya akım dengesi yoluyla ölçülen bölümdeki havanın. Sıcak film rüzgar hızı sensörünün sıcak filmi, sıvıyı yalıtmak ve kirliliği önlemek için çok ince bir kuvars film yalıtım katmanıyla kaplanmıştır. Parçacıklarla hava akışında çalışabilir ve mukavemeti metal ısıtma telinden daha yüksektir.
Hava sıcaklığı sabit olduğunda ısıtma telinin güç tüketimi, ısıtma telinin havadaki anlık tükettiği ısıya eşittir. Isıtma telinin direnci sıcaklıkla birlikte değişir ve ısıtma telinin direnci ile ısıtma telinin sıcaklığı normal sıcaklık aralığı (0-300 derece) içerisinde doğrusal bir ilişki gösterir. Isı salınım katsayısı hava akış hızıyla ilgilidir. Akış hızı ne kadar büyük olursa, karşılık gelen ısı salınım katsayısı da o kadar büyük olur, yani ısı dağılımı o kadar hızlı olur; Akış hızı ne kadar küçük olursa, ısı dağılımı da o kadar yavaş olur.
Termal anemometre tarafından ölçülen hava akış hızı, akımın ve direncin bir fonksiyonudur. Akımı (veya direnci) sabit tutarak, ölçülen hava hızı yalnızca dirence (veya akıma) tek tek karşılık gelir.
Sıcak telli rüzgar hızı sensörü, sabit akım ve sabit sıcaklıkta iki tasarım devresine sahiptir. Sabit sıcaklıkta sıcak telli rüzgar hızı sensörü daha yaygın olarak kullanılır. Sabit sıcaklık yönteminin prensibi, köprüyü dengelemek için ölçüm işlemi sırasında sıcak telin sıcaklığını sabit tutmaktır. Bu sırada sıcak telin direnci değişmeden kalır ve hava akış hızı, akımın yalnızca tek değerli bir fonksiyonudur. Hava akış hızı ile akım arasındaki bilinen ilişkiye göre terminal cihazından geçen hava akış hızı elde edilebilir. Sabit akım sıcak tel rüzgar hızı sensörü, ölçüm işlemi sırasında sıcak telden akan akım değerini sabit tutar. Akım değeri sabit olduğunda hava akış hızı yalnızca ısıtma telinin direnciyle ilişkilidir. Hava akış hızı ile sıcak telin direnci arasındaki bilinen ilişkiye göre rüzgar hız sensöründen geçen hava akış hızı elde edilebilir.
Sıcak telli rüzgar hızı sensörleri dalgalanan rüzgar hızlarını ölçer. Sabit akışlı rüzgar hızı sensörünün termal ataleti nispeten büyükken, sabit sıcaklıktaki rüzgar hızı sensörünün termal ataleti nispeten küçüktür ve yüksek hız tepkisine sahiptir. Sıcak telli rüzgar hızı sensörünün ölçüm doğruluğu çok yüksek değildir, bu nedenle kullanırken sıcaklık kompanzasyonuna dikkat edilmelidir.
