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气象探空仪中应用的温湿度传感器

2019-09-06 09:28

探空仪是指测量天空不同高度上的大气物理参数,以确定气象要素的垂直分布面施放的仪器。这种测量是通过无线信道遥测来完成的,所以又称无线电探空仪。由通信信道联结的无线电探空仪和地面接收处理设备构成探空系统,也叫大气探测系统,探空仪按用途可分为通用类和专用类。有电码式探空仪,电子式探空仪、炮兵专用探空仪、低空探空仪等。


长期以来,人们为了探测大气的变化规律,一直进行着不懈的努力,在大气科学萌芽时期,人们主要依靠眼睛观察天气现象的变化,凭感官感知冷暖干湿的差异。随着科学技术的发展,人们相继发明了温度计、气压计、湿度计、风速计等。
最初的近代高空气象探测主要是利用载人吊篮和系留气球携带自记仪器的方法。与此同时,还设计出种种方法来保证仪器和资料的回收,如降落伞法(气球上升一定高度破裂后开伞)和双球法(一球破裂后,另一球不足以支持仪器的重量而下降)都有一定的效果。在人烟稠密的地区,回收率较高,但在人烟稀少的地区,回收就成为极其困难的问题。再就是这些办法都不适宜作业务观测,因为时间上来不及,于是人们设法让气球携带发报机,把观测到的气象记录化为电波讯号,即时发送到地面上来。这种试验最早开始在1918年,但并没有成功。
最早可以用作业务的苏式无线电探空仪是前苏联莫尔恰诺夫教授研制的。1932年芬兰人维萨拉也发明了著名的芬式无线电探空仪。这类探空仪不受恶劣天气的影响,绝大多数情况下都能释放;它可以获得不同高度的气象资料,而不需要进行回收。因此,这类探空仪是现今探测30-40公里以下高度高空气象条件的主要仪器,全世界都在使用。
无线电探空仪的出现和广泛使用,使人们能够积累大量的高空气象资料,加深了对高空大气状况的了解。在此基础上,瑞典籍美国科学家罗斯贝提出了大气长波理论,这不仅是三维空间分析和预报大型天气演变过程方面的创举,而且也为五十年代业务数值天气预报的问世开辟了道路。
小小的无线电探空仪,就像一台飞行的发报机,随时将探测到的所在高度的气象资料传送到地面。“麻雀虽小,五脏俱全”,重量不到1公斤的探空仪,主要由感应元件、转换装置、发射机和电源四部分组成。感应元件用来感应大气温度、压强、湿度要素的大小与变化;然后通过转换装置转换成相应于探测量的无线电讯号;而发射机产生的约数十或数百兆赫的高频无线电振荡(载波),则能装载着探测讯号向地面发送;电源提供了整个探空仪的能量来源,它占据了相当大的重量。

探空仪经过运输和长期存放,性能往往会有所改变。为了保证探测精度,必须对探空仪的性能进行两次检查:一次是在使用探空仪之前的半个月到一个月内进行,称做“探空仪的就地检定及灵敏度检查”,另一次是在施放探空仪之前的半小时进行,称做“基值测定”.两者之间的时间间隔要大于12小时。


最后工采网小编给大家推荐一款可以应用在气象探空仪中的温湿度传感器,那就是由工采网从国外引进的数字式温湿度传感器 - HTU21D,新款数字式温湿度复合传感器HTU21D树立了新的湿度传感器的尺寸和智能化典范:采用适合回流焊的DFN封装,尺寸仅为3 x 3 x 1mm;提供经过校正的,线性的I²C数字输出信号。HTU21D是即插即用的湿度和温度复合传感器,是需要可靠和准确测量的OEM应用的理想选择。数字输出的湿度和温度信号可以直接与微控器接口。每个传感器都经过校正和测试,批号不仅打印在外壳,而且存储于传感器芯片,以便通过指令读取。用户可以通过指令改变HTU21D的分辨率(8/12bit至12/14bit)。
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