風向風速計

CYG-3002/LM/VM/VM-05、3102、3302

取扱説明書
20１０年８月

Based ON
MODEL 03002-47A
WIND SENTRYFEBRUARY 2000
MANUAL PN 03002-47A-90
MODEL 03002L
WIND SENTRY
WITH 4-20mA OUTPUTSJULY 2001
MANUAL PN 03002L-90
MODEL 03002VM
WIND SENTRY
WITH 0-1V OUTPUTS
AUGUST 2001
MANUAL PN 03002VM-47A-90
INCLUDES MODELS 03102 & 03302

クリマテック〒171-0014
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株式会社

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CYG3002 取説_R14.1.doc

はじめに(この説明書について)
この説明書には、CYG-3002、CYG-3002LM および CYG-3002VM の説明がされています。それ
ぞれ、字の色が異なります。CYG-3002 固有の説明は赤字、CYG-3002LM 固有の説明は青字、
CYG-3002VM 固有の説明は緑字、CYG-3002VM 固有の説明は紫字で区別しています。
また CYG-3102 は風速部のみ、CYG-3301 は風向部のみの仕様になっています。
CYG-3002 は標準の機種で、出力は風速が周波数、風向がポテンショメータです。CYG-3002LM は
風向風速とも計装用の２線式 4-20mA 電流出力、CYG-3002VM は風向風速とも 0-1V の電圧出力、
CYG-3002VM-05 は風向風速とも 0-5V の電圧出力です。手持ちのセンサーがどちらか不明の場合は製品に貼付されている製造ラベルでご確認ください。

1．概要

CYG-3002 シリーズ風向風速計は水平方向の風速と風向を測定するものです。手ごろな価格帯において、防水性、耐腐食性が高く、高精度で軽量です。カップと羽根シャフトは、ステンレススチールの高精度なボールベアリングが用いられています。そのベアリングには、広温度範囲対応の高品質な潤滑油かつグリースが軽い接触性のテフロンシールで封入されており、湿気と劣化を防いでいます。
カップの回転は、風速に比例した周波数の AC サイン波を発生させます。この AC サイン波はカップ軸シ
ャフトに取り付けられた２極の磁石が回転することにより、胴体に固定されたコイルに誘導されるものです。カップ１回転で 1 波の完全なサイン波が発生します。
風向の位置は１０K オームの高精度導電プラスチックポテンショメータで検出されます。
CYG-3002 の場合には、このポテンショメータに高精度定電圧を加えることにより簡単に風向に変換できます。定電圧をポテンショメータに加えると、風向の角度に比例した電圧を得ることができます。
CYG-3002LM は上記の風速、風向の出力信号をジャンクション内部回路で 4-20mA 信号に変換して出力します。
CYG-3002VM は上記の風速、風向の出力信号をジャンクション内部回路で 0-1V 信号に変換して出力します。
CYG-3002VM-05 は上記の風速、風向の出力信号をジャンクション内部回路で 0-5V 信号に変換して出力します。
CYG-3002 は標準１インチパイプ（外形 34mm）に差し込んで設置します。そして、ケーブル接続のためにアームとジャンクションボックスを備えています。風速計と風向計はジャンクションボックス内のそれぞれの接続口にて使用することができます。

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2．仕
風速

CYG3002 取説_R14.1.doc

様

風向 概略仕様(（各機種共通）
風
速

測定範囲

0～5０m/s

耐風速
精度
分解能
測定方法

±0.5m/s
0.76m/s
周波数方式

機種別の仕様機
種
CYG-3002

変換式
CYG-3002LM

変換式
CYG-3002VM

変換式
CYG-3002VM05

変換式

一般仕様
寸法

動作温度範囲
重さ

風速
風

項 目

風

出力

0.7５m/s /Hz風向360°機械的な範囲
355°電気的な範囲(8°開放)
60m/s
±5 度
1度
ポテンショメータ

速風向10kΩ±20%の抵抗または風向に比例した電圧（定電圧印加の場合）

電源
なし
起動
0.5m/s0.8m/s(10°移動)
風速
風速（m/s） = (0.0125 x rpm)＋0.2
出力
4-20mA/0-50m/s
4-20mA/0-360 度
電源
8-30VDC（２線式）最大 20mA
起動
0.5m/s0.8m/s(10°移動)
風速
風速（m/s） = (3.1250 x mA)-12.5
風向（度） = (22.5 x mA)-90
出力0-1V/0-50m/s
0-1V/0-360 度
電源
8-24VDC 5mA at 12VDC
起動
0.5m/s0.8m/s(10°移動)
風速
風速（m/s） 0.05x mV
風向（度） = 0.36 x mV
出力0-５V/0-50m/s
0-５V/0-360 度
電源
8-24VDC 5mA at 12VDC
起動
0.5m/s0.8m/s(10°移動)
風速
風速（m/s） 0.01x mV
風向（度） = 0.072 x mV

全体高さ 32cm、クロスアーム長さ 28cm、羽根長さ 22cm、
カップ軸回転直径 12cm、取り付け 34mm パイプ（標準の 1 インチパ
イプ）
-50～50℃
1.3kg

風向 詳細仕様速E-ｍail: support@weather.co.jp
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風

2

向

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感部

直径 12cm カップ車輪軸
直径 4cm 半球型 3 杯カップ

CYG3002 取説_R14.1.doc
感部
Damping ratio
Delay Distance

バランスしたベーン
回転半径 16cm
0.2
0.5m (50% recovery)

ピッチ
距離常数

75cm 空気通過/１分解能
2.3m (63%)
カップシャフトに取り付けけら
ベーンの回転をポテンショメ
電気信号へ れた磁石が回転して胴体側のコ 電気信号への変換 ータの回転に直結して、ポテンの変換方法 イルに発生する周波数が風速に 方法
ショメータの回転角を風向と比例する原理する原理
高精度導電プラスチックポテ
変換デバイ 胴体に固定されたコイル
ン シ ョ メ ー タ 、 10k Ω ( ±変換デバイス
ス
コイル抵抗 約 1.3ｋΩ
20%)直線性 1%、寿命５千万
回転/1W 40℃ 0W125℃
0.76m/s /Hz
1cyle/カップ１回転
直流定電圧電源、最大 15VDC
出力
AC サイン波
印加電圧注意）出力電圧は印加電圧の精
振幅 100mV(60rpm)
度に依存します。
6.0V(3,600rpm)

3．初期点検最初に箱の外側を点検し、へこみなどがないか点検してください。もし、何らかの傷がみられる場合には、内部にもその影響が及んでいないか、傷のある部分近くの内部状態をよく確認してください。開梱後、センサーの外観になんらかの異常があるようであれば、購入元にご連絡下さい。
風速計軸にカップ部を設置し、カップ部のハブの端にあるイモネジを備え付けの六角レンチで締め付けます。CYG-3002 は出荷前に十分検査されていますが、電気的又は、機械的な異常がないか設置前に十分チェックしてください。
１．カップと羽根（ベーン）が３６０度スムーズに回転するか、チェックします。
２．ベーンのバランスをチェックします。CYG-3002 を、横に持って（床と並行に）、ベーンを回転させます。ベーンはバランスしているのでどの位置でも止まるはずです。少々ベーンが動く程度は測定には影響ありません。
３．表示器やデータロガーに接続して、風速の出力、風向の出力を確認します。
CYG-3002 の風向測定上の注意
風向ポテンショメータは、安定した DC 電源を必要とします。ただし、15VDC を越えないように注意してください。ポテンショメータの位置が不感帯にあるとき、出力はフローティングの状態となり不定です。
このような場合には、出力の異常を避けるために、シグナルを印加電圧かグランドにクランプする必要があります。信号ラインと印加電圧ラインまたは、グランドラインの短絡は避けてください。1KΩの電流
制限用の抵抗が信号ラインに直列に入ってはいますが、回路の短絡があるとポテンショメータへのダメー
ジが発生するおそれがあります。

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4．設置
正確な風向風速の観測をするためには、正しい設置が必要です。建物、木など構造物があると、風は影響され乱れて渦が発生し、正しい測定できません。意味のあるデータを取得するためには、測器を構造物の十分風上側に設置するのがひとつの方法です。一般的な法則としては、構造物の周囲の流れは、構造物の高さの２倍上流、６倍下流、そして、２倍上空まで乱されます。実際上の設置においては、この法則を無視せざるを得ない設置上の拘束条件を受けますが、構造物から離すということには留意するべきです。
具体例
平地につける場合

気象庁の地上気象観測指針では、地上高 10m の風向風速観測を標準としています。
まわりに障害物がない場合には、６ｍ程度の高さのポール上への設置が実用的です。
林 な ど 樹 木 が あ る 樹木より１．５倍程度高くするのが理想です。不可能な場合は、できるだけ樹木の風場合上にするか、風下の場合は距離を離してポールを建柱します
ビルにつける場合
ビルの一番高いところでかつ、避雷針の６０度円錐傘の中に入る位置につけます。
何もないビルでは、中心部にポールを建てます。端にしかつけられない場合は、主風向側の端を選択し、２ｍ以上のポールを建てます
目的がある場合自動車への風の影響など、目的がある場合は、その目的にあわせた高さに設置します。

注意アースグランド端子をかならず接地してください。接地しない場合は、異常データが発生したり、変換器を破壊する場合があります。
アースグランドの接地はこのセンサーにとって非常に重要です。ある気象条件下では、静電気が風速計に蓄積され、変換器を通して放電されるため、異常信号が発生したり、変換器を破壊したりします。変換器
から放電をなくすために、マウンティングポストは特殊な導電プラスチックで作られています。マウンティングポストが接地されていることも重要です。このためには、マウンティングポストが金属のパイプにとりつけられて、そのパイプが接地していることが必要で、取り付け部のパイプが塗装されていてはいけません。コンクリートに設置されたタワーやマストなどは、数カ所で接地される必要があります。取り付けパイプの接地が困難な場合には、ジャンクションボックスの中に ”EARTH GND” とかかれたターミナルがあり、この端子はマウンティングポストに接続しているので、この端子を大地に接地します。
設置は２人の作業員で行うと容易です。一人はセンサーの取り付け、もう一人はセンサーの方向を確認します。設置後の保守などでは、方位記憶リング(ORIENTATION RING)があるので方位の再設定は不要ですから、一人で取り付け作業が可能です。なお、CYG3002 出荷時はジャンクションボックス外側のＮの表記通りに、ベーンが北向きの南北方向にクロスアームが位置するよう風向ポテンショメータで設定し
ています。

１

センサーケーブルの取り付けケーブルをセンサーに取り付けます。ポール上での細かい作業は危険なので、あらかじめ地上でケーブルを接続します。添付の結線図を参照して結線します。

２

カップの取り付け

風速計軸に３杯カップを設置し、カップ部のハブの端にあるイモネジを備え付けの六角レンチで締め付けます。（初期点検済みの場合は確認のみ）

３

取り付けパイプへの設置

a) CYG-3002 を取り付けパイプに差し込みます。（このときはまだ、締め付けない）

４

方位あわせ

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既知の目標にあわせる場合。
a) 地図上で取り付け地点と目標の真北からの角度を求めておきます。
b) 表示器、ロガーなどにセンサーを接続します。
c) 目標物にベーンが向くよう回転させます。
d) そのまま、ベーンを保持し、マウンティングポストが既知の角度になるまで回転させます。
e) マウンティングポストを固定します。
磁北にあわせる場合
磁北は地図上の北と日本付近では５～１２度くらいずれています。設置地点の偏角をあらかじめ求めておきます（例：理科年表や次のサイトなど
http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp/igrf/point/index-j.html）
a) 比較的正確なコンパスを持った人が、設置位置から真北（または、南）１０～２０ｍに立ちます。
b) 表示器、ロガーなどにセンサーを接続します。
c) 目標物にベーンの先端が向くよう、センターライン上が見通せるよう回転します。
d) そのまま、ベーンを保持し、マウンティングポストが０度になるまで回転させます。
e) 真北にあわせる場合には、そのときに偏差分ずらします。
日本付近では、磁北は真北より西にずれています。従って、偏差６度の場合、立っている人が、
354 度になるように、ポストの位置を回転させます。
f)マウンティングポストを固定します。
注意
地磁気は周囲の磁気の影響を受ける場合があります。送電線や大きい工場の近くではコンパスの方位が不正確の場合があります。他の方法で方位を確認することをお勧めします。
その他の方法太陽の南中にあわせる方法：南中時刻に太陽に南をあわせる。正確に南があわせられるが悪天日は不可
また、時間が固定されるので設置スケジュールが限定される
太陽の経度にあわせる方法：各時刻の太陽経度をあらかじめ求めておく。同様に悪天日は不可E-ｍail: support@weather.co.jp
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5．校正
CYG-3002 は出荷前に校正されていますので、設置前の調整は不要です。校正は、何回かの保守の後に必要になる場合があります。総合気象観測のような長期的な精度が要求されるような観測では、周期的な校正が必要になります。
正確な風向校正には、CYG-18112 風向校正台が必要です。まず、表示器にセンサーを接続します。表示器がない場合には、定電圧装置とテスターで代用することも可能です。ジャンクションボックスが西になるように、風向校正台にセンサーをセットします。ベーンを回転させて、８方位または、１６方位の角度が５度以内の誤差かを確認します。もし、系統的に５度ずれているようであれば、マウンティングポス
ト内部のポテンショメータの調整が必要です。もし、一部だけずれていて、系統的な調整ではあわないよ
うであれば、ポテンショメータを交換します。ポテンショメータの調整方法は次節の保守に記述されています。
センサーは３６０度回転しますが、電気的な有効範囲は３５５度までであることを認識することが重要です。
CYG-3002 の場合、印加電圧が１V のとき、出力の１V は３５５度を表します。
CYG-3002LM、CYG-3002VM、CYG-3002VM-05 の場合も、３５５から３６０度の値は３５５度にクランプされます。
風速の校正は、ピッチと、コイルの出力特性で行われます。校正式は、風速：RPM または、出力周波数で表されます。標準の精度は、±0.5m/s です。さらに高精度な校正が必要な場合は、NIST トレーサブ
ルなヤング社風洞にてセンサーの風速校正を行うことが可能です。その場合には販売店にご相談ください。
風速の電気的な特性を校正するには、校正用の回転計を用います。一時的にカップを取り外して、カップ
軸シャフトに回転計を接続します。校正曲線（校正式）を用いて、設定回転数が指示風速とあっていることを確認します。例えば、回転計が 1800rpm のとき、風速指示は、22.7m/s となるはずです。
風速、風向の性能に影響を与えるベアリングトルクのテスト方法は次節の保守で述べます。

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6．保守
正しい保守が行われれば、数年間センサーは正常に動き続けます。通常の使用状況で摩耗のために交換が必要な部品は、高精度なボールベアリングと風向のポテンショメータです。高度な技術者がこの交換作業を行うことに適しています。もし、そのような技術者がいない場合には、販売店を通じてセンサーをクリマテック宛に返送してください。また、部品が必要な場合には、添付されている図面をみて、部品の名前や場所を確認してください。最大締め付けトルクは 80-oz-in です。
以下にクリマテックの推奨する保守周期を示します。以下の保守はクリマテックに送付していただくことにより、行うことも可能です。
点検ランク
周期
定期保守・点検 １年間に１回
精密点検
２年に１回
オーバーホール 海の近くでは、３年に１回
通常の地点では、５年に１回

内容
清掃・トルク試験、回転試験
定期保守＋風速・風向ベアリング交換
精密点検＋ポテンショメータの交換

6.1 ポテンショメータ交換方法
ポテンショメータは５千万回転の寿命があります。５千万回転を時間寿命にするのは困難ですが、１秒に１回転する場合、１年で３千万回転となりますが、実際には、それほど風向は変化しませんから、３年から５年の寿命はあると考えられます。ポテンショメータが摩耗した場合には、風向にノイズの多いデータが多くなり、直線的な変化をしなくなります。図面を参照して、以下の手順でポテンショメータを交換することが可能です。

１．ポテンショメータを外す
ａ）風向計の上部機器(UPPER HOUSING)を固定している３本のネジをゆるめて取り外します。
ｂ）基板につながっている配線に注意して、上部機器を下部機器(LOWER HOUSING)から取り外します。
ｃ）ポテンショメータの３本のケーブル（白: 3、緑: 2、黒: 1）を半田ごてで半田を溶かして基板から外します。
ｄ）先の細いドライバーやナイフなどを用いて、ポテンショメータを上部機器からスライドさせるように取り外します。

２．新しいポテンショメータの取り付け
ａ）新しいポテンショメータを上部機器に取り付けます。その際、上部機器の穴にポテンショメータの凸部分が差し込まれるように取り付けます。
ｂ）ポテンショメータの３本のケーブル（白: 3、緑: 2、黒: 1）を半田ごてで基板に取り付けます。ケー
ブルの色と基板の数字に注意してください。
ｃ）上部機器と下部機器をつなげ、３本のネジを締め付けます。

３．風向の調整ａ）表示器を接続します。
ｂ）羽根のハブにあるイモネジをゆるめます。
ｃ）風向計側が北になるようにクロスアームを南北方向に設置します。
ｄ）羽根をゆっくりまわして、表示があわせた方向になるようにします。
ｅ）羽根のハブにあるイモネジを締め付けます。最大締め付けトルクは 80-oz-in です。

6.2

風速フランジベアリングの交換もし風速ベアリングが異音を発するようになるか、風速の回転摩擦が大きくなった場合には、ベアリングの交換時期です。機器を横に倒して、普通のクリップ（0.5 グラム）を 1 つのカップの外側エッジに掛けることによってベアリングの状態を調べることができます。そうすると、カップは下に回転するはずですE-ｍail: support@weather.co.jp
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が、回転しない場合は、ベアリングを交換する必要があります。ベアリングの交換は以下のように行います。

１．古いベアリングを外すａ）カップ部のハブの端にあるイモネジをゆるめてカップを取り外します。
ｂ）上部機器を固定している３本のネジをゆるめて取り外します。
ｃ）基板につながっている配線に注意して、上部機器を下部機器から取り外し、コイル部分を上部機器から取り外します。その際、基板から配線を外さないようにしてください。
ｄ）上部機器の中のネジをゆるめて丸磁石を取り出し、シャフトを上部機器から外します。
ｅ）上と下の両方のベアリングを外します。先の細いドライバーやナイフなどをベアリングの端に差し込
んで、引き上げると外すことができます。

２．新しいベアリングの取り付け
ａ）新しい上部ベアリングを取り付けます。その際、過度の力をかけないようにします。
ｂ）上部機器の中にシャフトを入れ、下部ベアリングをスライドさせます。
ｃ）丸磁石を使い、下部ベアリングを押し込みます。
ｄ）ネジで丸磁石をシャフトに取り付けます。その際、ゆるむのを防ぐために、ネジの上に少量の防水剤を使うと安心です。
ｅ）上部機器と下部機器をつなげて３本のネジを締め付けますｆ）シャフトにカップを取り付け、イモネジを締めます。最大締め付けトルクは 80-oz-in です。

6.3 風向フランジベアリングの交換
もし風向ベアリングが異音を発するようになるか、風向の起動風速が大きくなった場合には、ベアリングの交換時期です。機器を横に倒して、普通のクリップ２つ（それぞれ 0.5 グラム）を羽根の後ろの端に取り付けることによってベアリングの状態を調べることができます。ゆっくりと羽根を離すと下に回転する
はずですが、回転しない場合は、ベアリングを交換する必要があります。ベアリングの交換方法は風速ベ
アリング（6.2 参照）と同様のやり方で交換できます。

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7．保証
この製品は、構造上および、部材の不良について、注文時から１２ヶ月間の保証をします。保証の範囲は、故障部品の交換又は修理に限定されます。

8．CE
この製品は、ヨーロッパの CE 規格および、EMC 指針を満たしています。シールドケーブルを用いることに注意してください。

CYG-3002

CYG-3002ＬM

CYG-3002VＭ

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CYG3002 取説_R14.1.doc

CYG-3002

風向用のポテンショメータ
10KΩ、直線性 1.0%、測定範囲 352 度、
1W/40℃、0W/125℃、最大電圧 15V

2 極の永久磁石がカップ軸シャフト
に付けられている

風速用の固定コイル
カップ軸シャフトに直結した回転する磁石が風速に比例した AC 信号を発生します。

352°- 0°までは絶縁域

コイル抵抗 1.3KΩ

下部機器の PC 基板
下部機器の PC 基板

ジャンクションボックス内 PC 基板
ポテンショメータ
赤WS SIG 風速信号白WD EXC 風向印加電圧(max DC15V)緑

WD SIG 風向信号
黒WD REF 風向グランド

黒

N マーク

WS REF 風速グランド

風速コイルは約

アースグランド

2KΩDC

クリマテックの標準ケーブル
耐候性、ツイストペア、６芯(3P)、0.3ｍ㎡、シールド付

WS SIG 風速信号
WD EXC 風向印加電圧(max DC15V)
WD SIG 風向信号
WD REF 風向グランド
WS REF 風速グランド
アースグランﾄﾞ

拡大図E-ｍail: support@weather.co.jp
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10

注意

静電破壊を防止するため、アースグランドターミナルは必ず、接地してください。

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CYG3002 取説_R14.1.doc

CYG-3002

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CYG-3002ＬM

風向用のポテンショメータ
10KΩ、直線性 1.0%、測定範囲 352 度、
1W/40℃、0W/125℃、最大電圧 15V

2 極の永久磁石がカップ軸シャフト
に付けられている

風速用の固定コイル
カップ軸シャフトに直結した回転する磁石が風速に比例した AC 信号を発生します。

352-0°
まではコイル抵抗 1.3KΩ

絶縁域

下部機器の PC 基板
下部機器の PC 基板

ラインドライバー（電流変換）
基板ジャンクションボックス内部

２線式の電流出力です。シャ注意 静電破壊を防止するため、アースグランドターミナルは必ず、接地してください。クリマテック標準では赤黒線でアースを配線します。

ント抵抗（RL）の精度が直接測定精度に影響しますのでお１％以下の精密抵抗を使用してください。
接続方法
センサーからの WD+,WS+は電源の＋に、WD-､WS-は測定器の SIG+に接続します。測紫（アースグランド）
風速＋
風速－
風向＋
風向－

定器の＋SIG と G をシャント

青白（青）抵抗で接続します。信号アイ

4-20mA
緑

電源

白（緑）

8-30

4-20mA

VDＣ

クリマテックの標準ケーブル

ソレーションする場合は、ディストリビューターなどを用
いてください耐候性、ツイストペア、６芯(3P)、0.3ｍ㎡、シールド付

最大負荷抵抗（ＲＬ）＝（印加電圧－10）／0.02

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CYG3002 取説_R14.1.doc
CYG-3002LM

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CYG-3002ＬM

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14

CYG-3002VＭ

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CYG3002 取説_R14.1.doc

CYG-3002VＭ

風向用のポテンショメータ
10KΩ、直線性 1.0%、測定範囲 352 度、
1W/40℃、0W/125℃、最大電圧 15V

風速用の固定コイル
カップ軸シャフトに直結した回転する磁石
が風速に比例した AC 信号を発生します。

352°- 0°までは絶縁域

2 極の永久磁石がカップ軸シャフトに付けられている

コ イ ル 抵 抗1.3KΩ

下部機器の PC 基板
下部機器の PC 基板

注意：
ポ テ ンシ ョメ ータ のケーブルは 25AWG、風 速 コイ ル のワ イ ヤ
ーは 22AWG

電圧変換基板ジャンクションボックス内部

クリマテックの標準ケーブル
耐候性、ツイストペア、６芯(3P)、0.3ｍ㎡、シールド付

N マーク
注意 静電破壊を防止するため、アースグランドター
ミナルは必ず、接地してください。
クリマテック標準では紫線でアースを配線します。
白(青,緑)
青
緑
白(黄)
黄
紫

REF 信号グランド
WS 風速電圧出力
WD 風向電圧出力
REF 電源 G+PWR ８—24ＶＤＣ
EARTG GND アースグランド

拡大図E-ｍail: support@weather.co.jp
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15CLIMATEC,Inc.

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