【JD-CQX10】,山東競道光電,十年深耕氣象設備。
小型氣象站雖然體積小巧,但其內部結構和工作原理卻十分精密。它通過多種傳感器、數據采集模塊和通信系統協同工作,實現對環境氣象參數的實時監測。下面,我們將逐步揭開小型氣象站的工作原理。
1. 傳感器:數據的源頭
小型氣象站的核心是各類傳感器,它們負責將環境中的物理量轉化為電信號。常見的傳感器包括:
溫度傳感器:通常采用熱敏電阻或數字溫度芯片(如DS18B20),通過電阻或電壓變化測量溫度。
濕度傳感器:常用電容式傳感器,利用濕度變化導致電容值變化的原理測量濕度。
風速傳感器:機械式風速儀通過風杯轉動產生脈沖信號,超聲波風速儀則通過測量聲波傳播時間差計算風速。
雨量傳感器:翻斗式雨量計通過雨水積累使翻斗翻轉,每翻轉一次代表固定降雨量(如0.2mm)。
這些傳感器的精度和穩定性直接決定了氣象站的數據質量。
2. 數據采集模塊:從信號到數字
傳感器輸出的通常是模擬信號(如電壓或電流)或簡單的數字信號(如脈沖)。數據采集模塊的作用是將這些信號轉換為可處理的數字數據。例如:
模擬信號通過模數轉換器(ADC)轉換為數字值。
脈沖信號(如風速儀的轉動次數)通過計數器統計頻率。
采集模塊還會對數據進行初步處理,例如濾波(去除噪聲)和單位轉換(如將電壓值轉為溫度值)。
3. 數據處理與存儲
現代小型氣象站通常配備微處理器(如單片機或嵌入式系統),負責對采集的數據進行進一步處理,包括:
校準:根據傳感器的特性曲線修正誤差。
計算:例如,通過溫度和濕度計算露點溫度。
存儲:將數據保存在內置存儲器或SD卡中,供后續分析。
一些高級氣象站還支持數據統計分析,如計算日平均溫度或最大風速。
4. 數據傳輸:有線與無線
氣象站的數據需要通過通信模塊傳輸到用戶終端。常見的方式包括:
有線傳輸:通過RS485、以太網等接口連接本地計算機。
無線傳輸:通過Wi-Fi、4G/5G、LoRa等無線技術將數據發送至云端或手機APP。
無線傳輸尤其適合偏遠地區的無人值守氣象站。
5. 供電系統:持續運行的保障
小型氣象站的供電方式多樣:
太陽能供電:適合野外部署,通過太陽能板搭配蓄電池實現全天候工作。
市電供電:適用于城市或固定場所。
電池供電:便攜式氣象站通常采用鋰電池,續航時間數周至數月。
6. 防護設計:應對惡劣環境
由于氣象站長期暴露在戶外,其外殼需要具備防水、防塵、防腐蝕等功能。傳感器也需特殊設計,例如:
風速儀采用抗紫外線材料。
溫度傳感器加裝防輻射罩,避免陽光直射影響精度。
總結
小型氣象站的工作原理可以概括為:傳感器采集環境參數→數據采集模塊轉換為數字信號→微處理器處理數據→通信模塊傳輸結果→用戶終端顯示或存儲。這一過程看似簡單,實則涉及電子、通信、材料等多學科技術的融合。正是這些技術的進步,才使得小型氣象站能夠高效、精準地服務于我們的生活。
一、產品簡介
CQX10超聲波氣象站是一款高度集成、低功耗、可快速安裝、便于野外監測使用的高精度自動氣象觀測設備。
該設備免調試,可快速布置,廣泛運用于氣象、農業、林業、環保、海洋、機場、港口、科學考察、校園教育等領域。
與傳統的超聲波氣象站相比,我司產品克服了對高精度計時器的需求,避免了因傳感器啟動延時、解調電路延時、溫度變化而造成的測量不準問題。
該設備創新性的采用十要素一體式傳感器,可對風速、風向、溫度、濕度、氣壓、光照、光學雨量、pm2.5、pm10、噪聲、等氣象要素進行實時觀測,可實現戶外氣象參數24小時連續在線監測,
通過數字量通訊接口將十項參數一次性輸出給用戶。
二、產品特點
1.頂蓋隱藏式超聲波探頭,避免雨雪堆積的干擾,避免自然風遮擋☆
2.原理為發射連續變頻超聲波信號,通過測量相對相位來檢測風速風向☆
3.風速、風向、溫度、濕度、氣壓、光照、光學雨量、pm2.5、pm10、噪聲十要素一體式傳感器☆
4.標配GPRS;可選配RJ45、以太網、4-20ma、Lora透傳、4G透傳、藍牙、485轉USB等多種傳輸方式
5.兩米碳鋼支架,頂部無需法蘭盤可直接套接傳感器
6.傳感器外殼采用進口ASA材質,更有效對抗鹽霧等環境,防護等級達到IP65以上
三、技術參數
1.風速:測量原理超聲波,0~60m/s(±0.1m/s+0.01V)分辨率0.01m/s;
2.風向:測量原理超聲波,0~360°(±2°);分辨率:1°;
3.空氣溫度:測量原理二極管結電壓法,-40-80℃(±0.3℃(25℃)),分辨率0.01℃;
4.空氣濕度:測量原理電容式,0-100%RH(±3%RH(20%~80%)),分辨率:0.01%RH;
5.大氣壓力:測量原理壓阻式,300-1100Hpa(±0.25%),分辨率0.1hpa;
6.光照:測量原理光電效應,0-157286LUX(<±3%),分辨率1 LUX;
7.光學雨量:測量原理光電式,0-4mm/min(≤±4%),分辨率0.01mm;
8.PM2.5:測量原理光散射,0-1000ug/m3(±10%(<500微克)),分辨率1ug/m3;
9.PM10:測量原理光散射,0-1000ug/m3(±10%(<500微克)),分辨率1ug/m3;
10.噪聲:測量原理電容式,30-120dB(±1.5dB),分辨率0.1dB;
11.采集器供電接口:GX-12-4P,輸入電壓8-16V,帶RS485輸出json數據格式;
12.傳感器modbus、485接口:GX-12-4P插頭,輸出供電電壓12V/1A,設備配置接口:GX-12-4P插頭,輸入電壓5V
13.太陽能供電、配置鉛酸電池,可選配30W 20AH/50W 40AH/100W 100AH.充電控制器:150W,MPPT自動功率點跟蹤,效率提高20%
14.數據上傳間隔:1分鐘-1000分鐘可調
15.安卓7寸觸屏,屏幕分辨率:1024*600 RGB LCD(選配)
16.生產企業具有質量管理體系、環境管理體系和職業健康管理體系認證
17.生產企業具有計算機軟件注冊證書
18.生產企業為信用企業
掃碼加微信
移動端瀏覽