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氣象探空儀中應用的溫濕度傳感器

電子工程網 2019-09-06 11:02:26

[導讀] 探空儀是指測量天空不同高度上的大氣物理參數,以確定氣象要素的垂直分布面施放的儀器。這種測量是通過無線信道遙測來完成的,所以又稱無線電探空儀。由通信信道聯結的無線電探空儀和地面接收處理設備構成探空系統,也叫大氣探測系統,探空儀按用途可分為通用類和專用類。有電碼式探空儀,電子式探空儀、炮兵專用探空儀、低空探空儀等。


探空儀是指測量天空不同高度上的大氣物理參數,以確定氣象要素的垂直分布面施放的儀器。這種測量是通過無線信道遙測來完成的,所以又稱無線電探空儀。由通信信道聯結的無線電探空儀和地面接收處理設備構成探空系統,也叫大氣探測系統,探空儀按用途可分為通用類和專用類。有電碼式探空儀,電子式探空儀、炮兵專用探空儀、低空探空儀等。

 

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下載附件 (18.69 KB) 長期以來,人們為了探測大氣的變化規律,一直進行著不懈的努力,在大氣科學萌芽時期,人們主要依靠眼睛觀察天氣現象的變化,憑感官感知冷暖干濕的差異。隨著科學技術的發展,人們相繼發明了溫度計、氣壓計、濕度計、風速計等。

最初的近代高空氣象探測主要是利用載人吊籃和系留氣球攜帶自記儀器的方法。與此同時,還設計出種種方法來保證儀器和資料的回收,如降落傘法(氣球上升一定高度破裂后開傘)和雙球法(一球破裂后,另一球不足以支持儀器的重量而下降)都有一定的效果。在人煙稠密的地區,回收率較高,但在人煙稀少的地區,回收就成為極其困難的問題。再就是這些辦法都不適宜作業務觀測,因為時間上來不及,于是人們設法讓氣球攜帶發報機,把觀測到的氣象記錄化為電波訊號,即時發送到地面上來。這種試驗最早開始在1918年,但并沒有成功。

最早可以用作業務的蘇式無線電探空儀是前蘇聯莫爾恰諾夫教授研制的。1932年芬蘭人維薩拉也發明了著名的芬式無線電探空儀。這類探空儀不受惡劣天氣的影響,絕大多數情況下都能釋放;它可以獲得不同高度的氣象資料,而不需要進行回收。因此,這類探空儀是現今探測30-40公里以下高度高空氣象條件的主要儀器,全世界都在使用。

無線電探空儀的出現和廣泛使用,使人們能夠積累大量的高空氣象資料,加深了對高空大氣狀況的了解。在此基礎上,瑞典籍美國科學家羅斯貝提出了大氣長波理論,這不僅是三維空間分析和預報大型天氣演變過程方面的創舉,而且也為五十年代業務數值天氣預報的問世開辟了道路。

小小的無線電探空儀,就像一臺飛行的發報機,隨時將探測到的所在高度的氣象資料傳送到地面。“麻雀雖小,五臟俱全”,重量不到1公斤的探空儀,主要由感應元件、轉換裝置、發射機和電源四部分組成。感應元件用來感應大氣溫度、壓強、濕度要素的大小與變化;然后通過轉換裝置轉換成相應于探測量的無線電訊號;而發射機產生的約數十或數百兆赫的高頻無線電振蕩(載波),則能裝載著探測訊號向地面發送;電源提供了整個探空儀的能量來源,它占據了相當大的重量。

探空儀經過運輸和長期存放,性能往往會有所改變。為了保證探測精度,必須對探空儀的性能進行兩次檢查:一次是在使用探空儀之前的半個月到一個月內進行,稱做“探空儀的就地檢定及靈敏度檢查”,另一次是在施放探空儀之前的半小時進行,稱做“基值測定”.兩者之間的時間間隔要大于12小時。

 

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下載附件 (12.02 KB) 最后工采網小編給大家推薦一款可以應用在氣象探空儀中的溫濕度傳感器,那就是由工采網從國外引進的數字式溫濕度傳感器 - HTU21D,新款數字式溫濕度復合傳感器HTU21D樹立了新的濕度傳感器的尺寸和智能化典范:采用適合回流焊的DFN封裝,尺寸僅為3 x 3 x 1mm;提供經過校正的,線性的I2C數字輸出信號。HTU21D是即插即用的濕度和溫度復合傳感器,是需要可靠和準確測量的OEM應用的理想選擇。數字輸出的濕度和溫度信號可以直接與微控器接口。每個傳感器都經過校正和測試,批號不僅打印在外殼,而且存儲于傳感器芯片,以便通過指令讀取。用戶可以通過指令改變HTU21D的分辨率(8/12bit至12/14bit)。

[整理編輯:CK365測控網]
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