一种风速测试的方法和设备 |
|||||||
申请号 | CN201410766665.3 | 申请日 | 2014-12-12 | 公开(公告)号 | CN104634995A | 公开(公告)日 | 2015-05-20 |
申请人 | 歌尔声学股份有限公司; | 发明人 | 闫文明; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种 风 速测试的方法和设备。所述方法包括:测得移动设备的压 力 孔内腔的静压力P0;所述压力孔连通外界,将压力孔对准风向,获得风的总压力P;根据风速v和动压力P-P0的对应关系式,获得当前的风速。本技术方案通过根据风速和风的动压力的对应关系获得当前风速,可以有效的提高风速测试的 精度 ,而且不会对移动设备的相关部件造成损坏,完全不同于 现有技术 中利用麦克分测试风速的方案。 | ||||||
权利要求 | 1.一种风速测试的方法,其特征在于,包括: |
||||||
说明书全文 | 一种风速测试的方法和设备技术领域[0001] 本发明涉及移动终端技术领域,特别涉及一种风速测试的方法和设备。 背景技术[0002] 现有手机及可穿戴设备中通常利用麦克风作为风速测试的测试传感器,其原理为通过检测气体导致振膜的振动频率计算气流速度。由于麦克风的振膜薄、灵敏度较高,瞬间的高压易使其损坏破碎,而且在空气粉尘多的环境中粉尘会堵塞麦克风导致其计算精度较差。 发明内容[0003] 本发明提供了一种风速测试的方法和设备,以解决现有技术中麦克风测试风速精度差且易于损坏麦克风的问题。 [0004] 为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的: [0005] 一方面,本发明提供了一种风速测试的方法,包括: [0006] 测得移动设备的压力孔内腔的静压力P0;所述压力孔连通外界,在移动设备上单独设置或为已有设计开口; [0007] 将所述压力孔对准风向,获得风的总压力P; [0008] 根据风速v和动压力P-P0的对应关系式,获得当前的风速。 [0009] 优选地,所述根据风速v和动压力P-P0的对应关系式,获得当前风速包括: [0010] 根据公式 获得当前的风速,其中ρ为空气密度。 [0011] 优选地,所述方法还包括: [0013] 根据公式 计算出所述空气密度ρ,其中RB=-1 -1 287.05J·kg ·K 为干空气的气体常数。 [0014] 优选地,所述移动设备包括手机、可穿戴设备。 [0015] 本技术方案的方法首先,通过获得移动设备内腔的静压力和风的总压力,将风的总压力和静压力做差获得风的动压力;然后根据风速和动压力的对应关系获得当前风速。本技术方案可以有效的提高风速测试的精度,而且不会对移动设备的相关部件造成损坏,完全不同于现有技术中利用麦克分测试风速的方法。 [0016] 优选方案中,通过测得空气温度和湿度计算任何环境中的空气密度来代替常温常压下的空气密度常数,以达到进一步提高风速测试的精度的目的。 [0017] 另一方面,本发明提供了一种风速测试设备,包括: [0018] 压力传感器,置于所述风速测试设备的压力孔内腔中,所述压力孔连通外界,在移动设备上单独设置或为已有设计开口;用于获得压力孔内腔的静压力P0,以及将所述压力孔对准风向,获得风的总压力P; [0019] 风速获取单元,用于根据风速v和动压力P-P0的对应关系式,获得当前的风速。 [0020] 优选地,所述风速获取单元, [0021] 进一步用于根据公式 计算出当前的风速,其中ρ为空气密度。 [0022] 优选地,所述设备还包括: [0023] 湿度传感器,用于测得空气中的水汽压e; [0024] 温度传感器,用于测得空气温度T; [0025] 空气密度获取单元,用于根据公式 计算出所述空气的密度ρ,其中RB=287.05J·kg-1·K-1为干空气的气体常数。 [0026] 优选地,所述温度传感器和湿度传感器都置于所述风速测试的设备的压力孔的内腔中。 [0027] 优选地,所述温度传感器和所述压力传感器集成在同一芯片上。 [0028] 优选地,所述风速测试的设备包括手机、可穿戴设备。 [0029] 本技术方案的设备通过压力传感器测得风的总压力和静压力,通过风速获取单元根据风速和动压力的对应关系式获得当前风速。本技术方案可以有效的提高风速测试的精度,而且不会对移动设备的相关部件造成损坏,完全不同于现有技术利用麦克分测试风速的设备。 [0030] 优选方案中,通过利用温度传感器和湿度传感器分别测得空气温度和湿度,根据空气的温度和湿度计算任何环境中的空气密度来代替常温常压下的空气密度常数,以达到进一步提高风速测试的精度的目的。附图说明 [0032] 图2为本发明实施例提供的风速测试设备结构示意图。 具体实施方式[0033] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。 [0034] 图1为本发明实施例提供的风速测试的方法流程图,所述方法包括: [0035] S100,测得移动设备的压力孔内腔的静压力P0。 [0036] 其中,移动设备可以为手机、可穿戴设备等。 [0037] 由于压力孔内腔的横截面积过大会影响风阻,进一步影响风速测试的精度。在实际应用中,压力孔内腔的内径一般设置为3.5mm左右,但不局限于此,其内腔的横截面积可以根据移动设备的设计结构和应用需求具体设置。 [0038] 需要说明的是,所述压力孔可以配合移动设备的设计结构单独设置,也可以将移动设备本身的其他开口,例如耳机孔、电源孔或其他连接外界的开口作为本实施例中的压力孔,以使移动设备外观简洁美观。 [0039] S101,所述压力孔连通外界,将压力孔对准风向,获得风的总压力P。 [0040] S102,根据风速v和动压力P-P0的对应关系式,获得当前的风速。 [0041] 具体的,根据公式 获得当前的风速,其中ρ为空气密度。 [0042] 需要说明的是,本实施例中的空气密度可以为标准状态下的空气密度常数3 3 1.29kg/m,也可以为常温常压下的空气密度常数1.205kg/m,也可以通过其他方法获取任何环境下的空气密度。 [0043] 本实施例的一优选实施中,通过下述方法获得任何环境下的空气密度ρ: [0044] 测得空气中的水汽压e以及测得空气温度T; [0045] 根据 公式 计算 出所 述空 气密 度ρ,其 中RB=287.05J·kg-1·K-1为干空气的气体常数,P为风的总压力。 [0046] 从而可以得到测试风速的另一计算公式: [0047] 本实施例技术方案的方法通过测得任何环境的空气中的水汽压和温度,精确测得空气密度,以提高风速测试的精度。 [0048] 图2为本发明实施例提供的风速测试设备结构示意图,所述风速测试的设备包括: [0049] 压力传感器21,置于所述风速测试设备的压力孔内腔中,所述压力孔连通外界,在移动设备上单独设置或为已有设计开口;用于获得压力孔内腔的静压力P0,以及将所述压力孔对准风向,获得风的总压力P。 [0050] 风速获取单元22,用于根据风速v和动压力P-P0的对应关系式,获得当前的风速。 [0051] 具体的,风速获取单元22,用于根据公式 计算出当前的风速,其中ρ为空气密度。 [0052] 需要说明的是,本实施例中的风速测试设备包括手机、可穿戴设备等移动设备。 [0053] 本实施例的一优选实施例中,所述风速测试设备还包括: [0054] 湿度传感器,用于测得空气中的水汽压e。 [0055] 温度传感器,用于测得空气温度T。 [0056] 空气密度获取单元,用于根据公式 计算出所述空气的密度-1 -1 ρ,其中RB=287.05J·kg ·K 为干空气的气体常数。 [0057] 由此,风速获取单元22可以根据公式 计算风速。 [0058] 本实施例进一步优选地,温度传感器和湿度传感器都置于风速测试的设备的压力孔内腔中,以提高获得的空气密度的准确度。 [0059] 本实施例进一步优选地,温度传感器和压力传感器集成在同一芯片上,也可以温度传感器、湿度传感器和压力传感器集成在同一芯片上,以提高风速测试的精度。 [0060] 综上所述,本发明实施例公开了一种风速测试的方法和设备,所述方法通过获得移动设备内腔的静压力和风的总压力,将风的总压力和静压力做差获得风的动压力;然后根据风速和动压力的对应关系获得当前风速。本技术方案可以有效的提高风速测试的精度,而且不会对移动设备的相关部件造成损坏,完全不同于现有技术利用麦克分测试风速的方法。并且在优选方案中,通过测得空气温度和湿度计算任何环境中的空气密度来代替常温常压下的空气密度常数,以达到进一步提高风速测试的精度的目的。 |