微型气象站是一种集成化的气象监测设备,能够实时采集和传输多种气象参数。
1.风速风向监测
-风杯式传感器:通过三杯式机械结构旋转,转速与风速成正比,结合光电编码器或磁敏元件记录转速并换算风速。
-超声波式传感器:利用超声波在空气中传播的时间差计算风速,无机械磨损且适用于微风环境。
-风向标+电位器:风向标带动电位器滑动触点,输出电阻值对应风向角度。
2.温湿度监测
-温度传感器:采用热敏电阻(如NTC)或二极管结电压法,通过电阻值或PN结电压变化反映温度。
-湿度传感器:基于电容式高分子薄膜技术,吸湿后介电常数改变导致电容变化,经电路转换后输出湿度数值。
3.气压监测
-压阻式传感器:利用半导体材料的压阻效应,通过惠斯通电桥将硅膜片形变转化为电压信号,从而测量大气压强。
4.降水监测
-翻斗式雨量计:雨水积聚到一定量(如0.1mm)触发翻斗翻转,通过磁控开关或光电传感器记录次数并计算降雨量。
-光学雨量传感器:利用雨滴对光线的散射或遮挡作用生成电脉冲,根据频率判断降雨强度。
5.其他要素监测
-光照强度:光敏电阻或硅光电池随光照强度变化产生电流变化。
-紫外线强度:紫外传感器吸收特定波长紫外线后产生光电流,经放大后换算为UV指数。
-土壤温湿度:埋入式电容或时域反射(TDR)传感器测量土壤介电常数变化,计算水分含量。
6.数据处理与传输
-原始信号经模数转换后,由嵌入式处理器进行滤波、校准等处理,再通过RS485、GPRS/4G、以太网或无线方式传输至云端或终端设备,支持实时监控与历史数据分析。
微型气象站的使用注意事项:
-环境防护
-定期清洁传感器表面,防止灰尘、落叶或积雪覆盖影响精度。
-检查防水密封性(IP65/66等级),避免雨水渗入导致短路。
-安全警示
-在设备周围设置明显标识,减少人为碰撞或动物干扰。
-野外使用时加强防雷措施,避免雷击损坏电路。