風向標部分(氣象風向標)

1.氣象風向標

風是空氣沿水平方向流動時所產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象。

風既有方向，又有大小，氣象上習慣將風向和風速的測量叫做風的觀測。 風向是指風的來向，例如，空氣由西向東運行，叫做西風。

人們通常使用風向標來測定風向。下面介紹兩種簡易風向標。

工具與材料 電鉻鐵，剪刀等。 鐵皮，鐵棒，金屬套管，木桿。

活動過程 l.按照圖4-2-16-1，將鐵皮剪成一個箭標，焊在一根鐵棒上，箭頭和箭尾的重量要平衡。如箭頭部分的重夠，可以多加幾層或附加一些重物。

2.將鐵棒的下端磨成圓頭或尖頭，能自由旋轉(zhuǎn)。 3.在金屬套管上焊接四根垂直相短鐵棒，表示東、南、西、北四個方向。

再皮剪一個字母“N”，焊接在一根短鐵棒端，表示北方。 4.將箭標插入金屬套管，再將金屬套管插入作為風向桿的木桿中。

5.將風向桿的一頭埋在地下。埋桿之前先要測定南北方向，必須使短鐵棒上的字母“N”對著正北方，并使風向桿保持垂直。

于是，一個簡易風向標就制成了。 說明與延伸 1.氣象上規(guī)定觀測風向時，是以2分鐘內(nèi)風向標指示的主要方向為當時風向。

如果箭頭多指向北方，表示當時吹北風。 2.除了上述簡易風向標之外，還可以自制一只兜式風向標。

它的外形像生物工作者使用的昆蟲網(wǎng)（圖4-2-16-2）。 (l)先冉尼龍和滌綸等薄型輕質(zhì)的織物做一個長約1。

5米的圓錐形布兜。布兜的尖端開一小孔。

寬口的一端可縫在一個直徑為15厘米的金屬圈上。將金屬圈的一側(cè)用強力膠或焊錫固定在一個金屬套管上，金屬圈的另一側(cè)為指示風向的箭頭。

（2）用一根木桿作為風向桿，并在風向桿的上端安裝一個軸桿，使得金屬套管插入后能靈活自如地旋轉(zhuǎn)。 再在軸桿下面的風向桿上，裝上用于指示地平方向的鐵棒指標。

（3）在埋風向桿時，先要確定南北方向，并使指示北方的指標對準正北方。 （4）當有風時，由于布兜受到風的作用，布兜的開口就會對著風鼓了起來。

此時，固定在金屬套管上的箭頭指標所指示的方向，就是風吹來的方向。 當然，也可以參考風向桿上的鐵棒指標看出風向。

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2.風向標的工作原理是什么

當風吹動風向標時，固定在風向標旋轉(zhuǎn)軸上的磁棒盤將一起轉(zhuǎn)動，因此磁棒盤上的磁鐵將打開或關(guān)閉某個（或兩個）干簧管開關(guān)，改變DS2450輸入引腳上的電壓，見圖1所示。

例如，磁鐵處于閉合S1（北向）的位置，引腳7上的電壓將從VCC變成0.5VCC，或近似從5V變成2.5V，因此16個風向位置分別經(jīng)ADC產(chǎn)生唯一的4位編碼，主機通過讀取編碼確定出風向。表1列出了16個基本方位對應的DS2450輸入端上的電壓。

當磁鐵處于兩個干簧管中間位置時，此時S1和S2閉合，3.3V電壓將出現(xiàn)在ADC輸入的B端和C端（這是因為上拉電阻R3和R4并聯(lián)后，電阻值降低一半，與R1串聯(lián)組成一個分壓器，使R1上的電壓為0.66VCC）（位置4、16相同），所以僅用8個干簧管開關(guān)就可以指示16個基本方向。?。