所有熱風(fēng)速計(jì)的工作原理都是通過測量加熱傳感器和周圍空氣之間的熱阻抗（ Z ）來推斷風(fēng)速：
　　Z=T/P（1）
　　其中P是傳感器消耗的功率，T是傳感器與環(huán)境之間的溫差。
　　兩種基本方案可以實(shí)現(xiàn)此目的。
　　保持 P 恒定并測量由此產(chǎn)生的溫差 T
　　保持 T 恒定并測量所需的功率 P
　　在“達(dá)林頓氣流傳感器和 VFC 的非線性相互補(bǔ)償”中可以找到恒定功率類型的示例……
　　…恒溫類型的示例可在“帶有恒溫達(dá)林頓對的線性化便攜式風(fēng)速計(jì)”中找到……
　　…如圖1所示。　　圖 1 的風(fēng)速計(jì)很不尋常，因?yàn)樗鼘鞲衅?a target="_blank">晶體管融合到直接 PFC（電源頻率轉(zhuǎn)換器）環(huán)路中。

　　圖 1帶有直接功率到頻率轉(zhuǎn)換的恒溫風(fēng)速計(jì)。
　　要理解圖 1 電路的工作原理，請考慮零氣流的情況。使用 ZERO 微調(diào)器 R2 來設(shè)置 Q1 和環(huán)境參考 Q2 的靜態(tài)基極偏置電流。通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，Q1 在靜止空氣中的溫度上升（~50°C）是由集電極功率耗散引起的，會降低 Q1 的 VBE（降低 ~2 mV/°C）至等于或略低于 Q2 的 VBE。然后比較器 U1a 的非反相輸入的正值略低于反相輸入。因此，輸出切換為低電平，保持 C1 放電并重置多諧振蕩器 U1b，其輸出變?yōu)楦唠娖健?br>　　此條件會產(chǎn)生兩個效果：強(qiáng)制 Fout = 0 并保持 Q3 關(guān)閉。
　　現(xiàn)在讓我們向 Q1 吹點(diǎn)風(fēng)。由此產(chǎn)生的冷卻效果會降低 Q1 的溫度，導(dǎo)致其 Vbe 相對于 Q2 升高。這使得 U1a 輸入之間的比較反轉(zhuǎn)，從而釋放 C1 上的復(fù)位。然后 C1 通過 R9 充電并打開 Q3，通過校準(zhǔn)微調(diào)器 R3將t = 700 微秒脈沖驅(qū)動至 Q1 的基極。
　　強(qiáng)制進(jìn)入 Q1 的集電極電流的合成脈沖可以在公式 2 中看到（其中hFE = Q1 電流增益，Rcal = R3 + R4）：
　　IC = hFEIB = hFEV / ( Rcal )，      （2）
　　這會在 Q1 的結(jié)點(diǎn)上沉積一定量的熱量：
　　tP=tICV = tIBhFEV = t （V/Rcal）hFEV = thFEV2 /Rcal （3 ）
　　這會使 Q1 的溫度恢復(fù)到足夠高的值，從而恢復(fù)與環(huán)境傳感器 Q2 的原始零流量電壓平衡。在 Q1 達(dá)到該溫度之前，U1 繼續(xù)振蕩，循環(huán)開啟 Q3，并將熱量泵入 Q1。
　　這樣就建立了一個反饋回路，用于保持 Q1 和 Q2 之間的恒定溫差。因此，U1b 輸出端出現(xiàn)的平均頻率與加熱 Q1 所需的額外功率成正比。圖 1 中電路值的最大輸出頻率為 1 kHz。適當(dāng)調(diào)整 R3 幾乎可以實(shí)現(xiàn)任何所需的滿量程流量。Q1 和 Q2 Vbe 電壓之間的溫度跟蹤可以很好地補(bǔ)償環(huán)境溫度的變化?！　1 直接連接到電源軌可實(shí)現(xiàn)良好的電源利用率 (>90%)，因此雖然功耗（根據(jù)定義?。┤Q于氣流，如圖2所示，但通常較?。?00 至 350 mW。

　　圖 2 Q1 的功耗與氣流的關(guān)系通常為 200 至 350 mW。
　　事實(shí)上，功耗足夠低，因此便攜式電池供電（使用廉價萬用表讀取頻率）看起??來很有吸引力。廉價的四節(jié) AA 堿性電池組可以保證數(shù)十小時的連續(xù)運(yùn)行，相當(dāng)于數(shù)百次空氣速度讀數(shù)。然而，如圖3所示，圖 1 中的直接電池供電效果不佳，因?yàn)榉烹娖陂g電池電壓會下降 ±20%。　　圖 3典型的 AA 電池放電下降曲線，放電過程中電池電壓出現(xiàn)不理想的 ±20% 下降，導(dǎo)致風(fēng)速計(jì)校準(zhǔn)精度下降。

　　風(fēng)速計(jì)校準(zhǔn)精度的下降將非常嚴(yán)重，尤其是考慮到公式 4：
　　tP=tICV = tIBhFEV = t （V/Rcal）hFEV = thFEV2 / Rcal （ 4）
　　這表明 Q1 加熱與電源電壓呈平方律依賴關(guān)系！　　同時，看似顯而易見的電源電壓調(diào)節(jié)補(bǔ)救措施也不太有吸引力，因?yàn)檫@會影響復(fù)雜性、效率和成本。幸運(yùn)的是，圖 4顯示了另一種簡單、便宜且有效的解決方案：基極偏置補(bǔ)償。

　　圖 4圖 1 中的風(fēng)速計(jì)經(jīng)過修改，用 U2、A1 和 R11 - 14 來伺服 Q1 和 Q2 偏置電流，以（大部分）消除電池電壓下降的影響。

　　圖 5顯示了補(bǔ)償功率曲線（黑色）與沒有補(bǔ)償功率曲線（紅色）的對比：好了一個數(shù)量級的提升！
　　圖 5零點(diǎn)（黑色）和未補(bǔ)償（紅色）Q1 加熱與電池電壓下降（5 ±1 伏）的關(guān)系。
　　雖然還不完美，但可以說足夠好了。