Uvod u princip rada termalnog senzora brzine vjetra
Termalni senzor brzine vjetra koristi vruću žicu (volframova žica ili platinska žica) ili vrući film (platina ili krom tanak film) kao sondu, koja je izložena mjerenom zraku i povezana na Wheatstoneov most, preko Wheatstone. odnos otpora ili ravnoteže struje Daytonskog mosta se koristi za detekciju brzine strujanja zraka u mjerenom dijelu. Vrući film senzora brzine vjetra s vrućim filmom obložen je vrlo tankim kvarcnim izolacijskim slojem kako bi se izolirao tekućina i spriječilo zagađenje. Može raditi u strujanju zraka s česticama, a jačina mu je veća od metalne žice za grijanje.
Kada je temperatura zraka stabilna, potrošnja energije na žici za grijanje jednaka je toplini koju trenutno troši žica za grijanje u zraku. Otpor grijaće žice mijenja se s temperaturom, a otpor grijaće žice i temperatura grijaće žice pokazuju linearnu vezu unutar normalnog temperaturnog raspona (0-300 stepeni). Koeficijent oslobađanja topline povezan je sa brzinom protoka zraka. Što je veća brzina protoka, veći je odgovarajući koeficijent oslobađanja toplote, odnosno, brže je rasipanje toplote; što je manja brzina protoka, sporije je i rasipanje toplote.
Brzina strujanja zraka mjerena termalnim anemometrom je funkcija struje i otpora. Održavajući struju (ili otpor) konstantnom, izmjerena brzina zraka je samo u korespondenciji jedan prema jedan sa otporom (ili strujom).
Senzor brzine vjetra s vrućom žicom ima dva projektirana kruga konstantne struje i konstantne temperature. Senzor brzine vjetra sa konstantnom temperaturom vruće žice se češće koristi. Princip metode konstantne temperature je da se temperatura vruće žice održava konstantnom tokom procesa mjerenja kako bi se uravnotežio most. U ovom trenutku otpor vruće žice ostaje nepromijenjen, a brzina strujanja zraka je samo jednovrijedna funkcija struje. Prema poznatom odnosu između brzine strujanja zraka i struje, prolazna brzina protoka zraka terminalne jedinice. Senzor brzine vjetra vruće žice konstantne struje održava vrijednost struje koja teče kroz vruću žicu konstantnom tokom procesa mjerenja. Kada je trenutna vrijednost konstantna, brzina strujanja zraka je povezana samo s otporom žice za grijanje. Prema poznatom odnosu između brzine strujanja zraka i otpora vruće žice, može se dobiti brzina strujanja zraka koja prolazi kroz senzor brzine vjetra.
Senzori brzine vjetra s vrućom žicom mjere fluktuirajuće brzine vjetra. Toplotna inercija senzora brzine vjetra s konstantnim protokom je relativno velika, dok je toplinska inercija senzora brzine vjetra s konstantnom temperaturom relativno mala i ima brz odziv. Preciznost mjerenja senzora brzine vjetra s vrućom žicom nije velika, pa treba obratiti pažnju na temperaturnu kompenzaciju kada se koristi.
