1概述及原理.ppt

1、自动气象站原理,主讲：许道,前 言,ZQZ-C1型自动气象站是专门用于地面气象数据的自动采集、计算处理和存贮的设备。它可以连续自动测量风向、风速、温度、湿度、气压、降水、草温（雪温）地表温度、浅层地温和深层地温等气象要素值，经计算机按业务工作规范要求进行计算处理、显示、打印报文和报表，并实现观测资料的存盘和查询。,该设备具有一定数量的备用接口，可根据测量项目的多少、用户的要求以及不同的应用场合，增补和减少数据采样传感器和其他配置设备，组态比较灵活。在系统的构成上具有一定的通用性和独立性，能与各种不同形式的传感器对接，并且同一厂家的传感器能互换。,它主要用于气象部门所属地面观测站，还可用于环境监

2、测、民航、海运、军事、农林、水文、盐场、大型厂矿等需要气象要素测量及实时气象数据采集处理的场合。,基本结构图,各组件型号规格,传感器 1.气压传感器 PTB220气压计 (芬兰Vaisala公司制造) 2.温度和湿度传感器 HMP45D湿度与温度探头 (芬兰Vaisala公司制造),各组件型号规格,3.风向和风速传感器 ZQZ-TF测风传感器 (江苏省无线电科学研究所有限公司制造) 4.雨量传感器 SL31型遥测雨量传感器 (上海气象仪器厂制造),各组件型号规格,5.地温传感器 ZQZ-TW温度传感器 ( 江苏省无线电科学研究所有限公司制造 ),各组件型号规格,数据采集器 ZQZ-C1 ( 江

3、苏省无线电科学研究所有限公司) 后备电源 ZQZ-PD电源 (江苏省无线电科学研究所有限公司),各组件的功能,传感器的功能 传感器将对应气象要素的变化转换成电量的相应变化。 数据采集器的功能 1、测量 2、显示 3、存贮 4、查询,详见用户手册第二章，P12,各组件的功能,后备电源的功能 市电正常时，用市电供电，并起安全隔离、防雷和抗干扰作用；市电不正常时，用蓄电池供电，并自动转换。后备电源中有蓄电池，容量为38Ah/12V，可保证数据采集器和传感器在停电情况下工作三天。,各组件的功能,计算机的功能 1、显示 2、存贮 3、查询 4、编制实时报文 5、数据维护 6、编制非实时报表 7、组网,设

4、备的主要技术指标,见用户手册P14,设备的主要技术指标,使用环境条件 室外条件: 温度：-5050 相对湿度：0100% 阵风：75m/s 室内条件: 温度：040 相对湿度：90% 时钟精度: 月累计30秒 遥测距离： 传感器和采集器距离可达150m,基本工作原理,自然环境气象状况的变化，引起各个气象要素传感器变化，使得相应的传感器输出的电量产生变化，这种变化被采集器采集，经预处理后，得出各个气象要素的实时值，存入数据存贮器；通过通讯接口传入计算机；再经数据处理机加工后生成气象业务所需要的实时资料（报文）、非实时资料（数据文件）和报表。 自动站主要由气象要素传感器、信号电缆、数据采集器、电源

5、系统、计算机等部分组成。（如图一所示）,硅电容气压传感器,结构原理：硅电容气压传感器的感应元件为真空膜盒。当大气压力的产生变化时，使真空膜盒（包括金属膜盒和单晶硅膜盒）的弹性膜片产生形变而引起其电容量的改变。通过测量电容量来测量气压。,铂电阻温度传感器,结构原理 : 铂电阻温度传感器是根据铂导体的电阻值随温度升高而增加的特性来测定温度的。 铂电阻丝烧制在细小的玻璃棒或磁板上。 测量方法： 测Ut、U0即可求得Rt Rt=R0*Ut/U0,铂电阻温度传感器,铂电阻计算公式： Rt=R0(1+t+t2) 换算出温度计算公式： t=A+B*Rt+C*Rt2 其中，A、B、C为常数，t为温度（） ,

6、R0为标准电阻值100,湿敏电容湿度传感器,结构原理 湿敏电容湿度传感器是用有机高分子膜作介质的一种小型电容器。湿敏电容器上电极是一层多孔金膜，能透过水汽；下电极为一对刀状或梳状电极，引线由下电极引出。基板是玻璃。整个感应器是由两个小电容器串联组成。,湿敏电容湿度传感器,湿敏电容湿度传感器,风速传感器,风速传感器采用三杯式感应器，风杯由碳纤维增强塑料制成 。 工作原理是：当风杯转动时，带动同轴的磁棒旋转，在霍尔集成电路中感应出与风速成正比的脉冲信号，经计数器处理后，输出实际风速值。,风向传感器,风向感应器为单翼风标。当风标转动时，带动格雷码盘（常用七位，分辨率为2.8），按照码盘切槽的设计，码盘每转动2.8，光电管组就会产生新的七位并行格雷码输出。,风向传感器,双翻斗雨量传感器,雨量传感器采用双翻斗计数方式测