气象站传感器如何工作

外面的天气总是在变化，如果您有合适的工具可以轻松地进行跟踪。如果您想成为一名扶手椅式气象员，则气象站是您应该投资的一种设备。对于任何希望了解当地气候条件的人来说，这都是一个很好的工具。让我们仔细看看气象站传感器，以及它们如何为您准确地提供可信赖的气象数据。 

我们大多数人都知道气象站不仅仅是一个设备。它由一组有助于形成较大单位的小工具组成。气象站是传感器和其他小工具的组合，它们可以一起工作。这些较小的设备有助于从内部和外部环境收集信息。这些气象站传感器测量环境并将数据传输到显示单元。该单元使我们能够从舒适的家中轻松读取天气状况。但是，对于大多数人来说，要理解此过程的实际工作并不容易。

为了使您对设备更加熟悉，了解各种气象站传感器及其工作方式对您至关重要。我们已尽力以简单易懂的方式向您解释这些机制。

温度计

温度计–来源：wisegeek.com

在所有气象站传感器中，温度计是最基本和必不可少的。它用于收集温度数据，然后将其传输到内部显示单元。大多数气象站都标配有内部和外部温度计。这使您可以从舒适的家中确定温度。气象站使用的温度计主要有三种。下面我们将详细了解它们中的每一个以及它们如何工作。

类型和工作原理

气象站的温度传感器可以分为三类：

• 热电偶： 热电偶是通过将两种不同类型的金属连接在一起制成的，当环境温度与电阻温度不同时，它们会产生电压。这是基于在两种不同金属的接合处产生的电磁力。 
• 热敏电阻： 这些是热敏电阻，由包裹在玻璃或环氧树脂中的金属氧化物制成。电阻输出将根据外部温度而变化。
• PTD探头： PTD探头由金属，特别是铂制成。该传感器使用金属的电阻来确定大气温度。即使很小的正变化也可以预示温度升高1度。

像任何其他温度计一样，气象站中的温度传感器可感应大气温度并将其转换为适当且易于理解的数据。除了安装在气象站控制台中的内置温度计外，还有另一个温度传感器，该传感器将数据传输回控制台。

传输范围通常在30米或100英尺左右。有些传感器依靠电池运行，有些依靠太阳能工作。如果将室外温度传感器安装在良好的防辐射罩内，则其工作将更加准确。

此外，它收集的数据有时可能与其他数据结合使用，以向我们提供需要超过1个读数的特定测量值，例如露点（湿度+温度）。  

湿度计

湿度计用于测量湿度。众所周知，湿度是天气的主要部分。气象站可以包含多种不同类型的湿度计，但是它们的工作方式都相似。下面，我们将详细了解湿度计的工作原理。

工作原则

几乎所有气象站的温度传感器旁边都装有湿度计。湿度计是一种由介电聚合物层和薄金属电极组成的电容器。该传感器从空气中吸收水分子。最后，水分引起电容的变化，这表明相对湿度水平的变化。通过使湿度计和温度传感器感应到的相对湿度和温度相关联，可以计算出露点。

晴雨表

另一个非常重要的气象站传感器是气压计，用于测量大气压力，也称为空气的大气压。下面我们将详细了解气压计的工作原理。

工作原则

大多数气象站都有内置的电动压力传感器或气压计。该传感器使用力收集器测量压力。力收集器确定应变，该应变是在特定区域上施加力的直接结果。当施加机械力时，位于传感器内部的半导体的电阻率将发生变化。该数据以模拟形式收集。然后，数据被转换为数字形式并发送到内部显示器。  

有趣的是，旧的气压计使用特殊的液体混合物来测量压力。也有天气预报玻璃可以用来监视压力。

风速计

气象站借助风速计记录风速。风速仪还记录风向，并将两个数据点发送回内部设备。气象站使用三种主要类型的风速计。下面我们将详细了解它们。 

类型和工作原理

• 带风向标的杯型风速计： 这种风速计带有三个类似杯的结构，用于测量风速。与风速计组合的叶片用于测量风向。该叶片设计成始终指向逆风方向。这样做时，它将传输用于显示风向的模拟信号。 
• 螺旋桨风速计：  这种类型的风速计标配有叶片和螺旋桨。这两个工具一起确定风速和风向。在这种设置中，螺旋桨在风向标的作用下朝向风向。这将产生可显示在内部设备上的数据。  
• 音速风速计： 这种风速计是高科技的并且非常精确。在这种设置中，风速仪使用超声波来传输风数据。声波风速计像天线一样高高地悬在空中。该天线的每个部分之间都有空间，可让空气通过。穿过的风会使超声波减速或使其加速。依次将其用于收集风数据，这些风数据将传输回内部显示单元。 

雨量计

雨量计（黑色部分）–来源：www.turangyiqi.cn

大多数气象站都配有雨量计。雨量计是气象站传感器，可以准确计算任何给定时间的降雨量。雨量计的类型可能有所不同，但当今最受欢迎的是无线雨量计。雨量计传感器将该数据发送回内部装置。有几种不同类型的雨量计可用于检测降雨量。最常见的雨量计之一称为翻斗雨量计。下面我们将学习这种量规如何工作。

工作原则

翻斗式雨量计有一个8英寸的集雨器。它还有一个桶，可以提供非常准确的读数，并且能够检测到非常少量的降雨。收集桶收集的降雨量为0.01英寸。铲斗装满后，它会翻倒并记录数量，并记录进入收集器的数量。 

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