一、风向的测量

风向标是测量风向最常用的装置，分为单翼型、双翼型和流线型等。风向标一般是由尾翼、指向杆、平衡锤及旋转主轴四个部分组成的首尾不对称的平衡装置，如图2-9所示，其重心在支承轴的轴心上，整个风向标可以绕垂直轴自由摆动。在风的动压力的作用下取得指向风的来向的一个平衡位置，即为风向的指示。根据风向标与固定主方位指示杆之间的相对位置就可以很容易地观测出风向。

风向标的安装方位指向正南。风速仪和风向仪一般安装在离地10 m高的测风塔上，如果附近有障碍物，则至少要高出障碍物6 m。

风向标通过垂直轴、角度传感器将风向信号传递出去。

传送和指示风向标所在方位的方法很多，有电触点盘、环形电位、自整角机和光电码盘四种类型，其中最常用的是光电码盘。

光电码盘由光学玻璃制成，在上面刻有许多同心码道，每个码道上有按一定规律排列的透光和不透光部分，如图2-10所示。(https://www.daowen.com)

图2-9　风向标

图2-10　光电码盘

光电码盘工作时，光投射在码盘上，码盘随运动物体一起旋转，透过亮区的光经过狭缝后由光敏元件接收，光敏元件的排列与码道一一对应。

对于亮区和暗区的光敏元件输出的信号，前者为“1”，后者为“0”。当码盘旋转在不同位置时，光敏元件输出信号的组合反映出一定规律的数字量，代表了码盘轴的角位移。