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日志

应用在气象领域的温湿度传感器

已有 1890 次阅读2018-2-6 15:11 |个人分类:传感器|系统分类:传感与控制| 温湿度传感器, 温度传感器, 湿度传感器

气象预测对日常生活及生产指导具有重要的意义,从古至今人们采用了各种手段来研究天气变化,以便用于实际参考。尤其是在科技文明并不发达的农耕时代,天气条件对农业和军事的影响非常大。直到上个世纪六十年代以后,气象卫星及相关先进计算、测量技术的出现,人工天气预报才有了比较大的进步。随着科技的进步和发展,越来越多的工具被用到气象预测上,探空气球便是其中较为廉价、方便的一种。

探空气球主要用于把无线电探空仪携带到高空,以便进行温度、压力、湿度和风等气象要素的探测。探空气球有圆形、梨形等不同形状。球重3001500克(较小的升至一定高度会自爆),充入适量的氢气或氦气,可升达离地3040千米。高空气象站使用的常规探测气球升速一般为68/秒,约上升到30千米高空后自行爆裂。

探空气球是人类研究平流层的重要工具,在气象学发展和天气预报工作中起到了重要作用。探空气球投资少,成本低,见效快,相对载重量大,飞行时间长,携带仪器姿态稳定,观测数据资料精度高、用时短,灵活性大,施放不受地域和气候因素影响。目前,虽然更先进的工具如探空火箭、气象雷达、气象卫星等广泛应用,但探空气球仍是气象研究中不可缺少的工具,常用于作为其他探测仪器的标定。

探空气球依靠空气浮力上升,通过搭载的各类气象仪器收集、测量所需的数据,然后传回地面中心。其中,温度传感器、湿度传感器和气压传感器是这些仪器中比较常见的测量元件,它们分别用于获取气球在上升时温湿度和气压数据。但仅仅只测量是还不够的,同时还需要知道测量所在的区域。因此,还需要通过GPS模块来确定探空气球的经纬度。而后,再结合由气压推算出的海拔高度,这才算是做到了真正的三维空间气象数据测量。

探空气球中应用的温湿度传感器,性能和质量的好坏,直接影响最后数据的准确性。接下来工采网小编给大家介绍一款应用在气象预测领域高精尖的温湿度传感器。









霍尼韦尔Honeywell 数字式湿度/温度传感器 - HIH8000系列

是将相对湿度传感器和温度传感器组合在一个封装内,并实现数字输出。HIH8000系列温湿度传感器在室温(25℃)提供±1.7%RH相对湿度精度。与同类的湿度传感器需要经历 12 小时 75% RH 的再水合过程(需要在特殊的设备室内完成),才能修正回流温度漂移相比。霍尼韦尔传感器在回流之后也会出现温度漂移,然而,它仅需要在室温条件 (>50% RH) 下进行 5 小时的再水合过程即可。霍尼韦尔温湿度传感器使用激光修正、热固性聚合物电容式传感元件。元件的多层构造可抵御大多数的应用危险,如凝结、污垢、灰尘、油渍及常见的环境化学物质,这有助于提供行业领先的稳定性和可靠性。

霍尼韦尔HIH8000系列温湿度传感器的特性:

行业领先的长期稳定性(5 年以上保持 1.2 %RH):在使用周期内,不需要对传感器加以维护或更换,有助于延长系统的正常运行时间,无需定期在应用中校正传感器,减少了工作量和成本。

行业领先的可靠性 (MTTF 9,312,507 HR):热固性聚合物电容感应元件的多层构造,可抵御大多数的应用危险,如凝结、污垢、灰尘、油渍及常见的环境化学物质,这有助于提供行业领先的可靠性。

总成本最低的解决方案:由于该传感器具备行业领先的组合式湿度/温度传感器,因此可提供总成本最低的解决方案。

组合式湿度和温度传感器:这让相对湿度测量得到温度补偿,并提供第二个独立的温度传感器输出;让用户只需购买一个传感器,而非两个。

低电源电压:可在低至 2.3 Vdc 的直流电压下工作,从而可在低电能和兼容无线的应用中使用,提升节能性并延长系统电池的使用寿命

低功耗:在应用中不进行测量时,传感器会进入睡眠模式,仅消耗 1 µA 的电量,而在电池供电系统中全面运转时,所消耗的电量为 650 µA;睡眠模式有助于最大限度地延长电池的使用寿命,减小电源尺寸并降低应用的总体重量。

高分辨率:应用内使用的湿度传感器提供 14 位的高分辨率,温度传感器也提供 14
位的分辨率,可帮助用户的系统检测到最小的相对湿度或温度变化。

真实有效的温度补偿数字式 I2C 输出或 SPI 输出:这使得客户可以从印刷电路板上移除与信号调节有关的组件,从而释放电路板空间并降低与这些组件有关的成本(比如,采购、库存、组装)。真实有效的温度补偿数字式 I2C 输出或 SPI 输出,通常可避免在 PCB 上放置多个信号调节元件而带来的问题,同时简化了与微处理器的集成,从而无需客户进行复杂的信号调节。

外壳类型:SOIC-8 SMD(表面贴装装置)或 SIP 4 引脚:超小的规格可在应用中灵活使用,在 PCB 上占据的空间更小,可以让拥挤的
PCB
或小型装置中的排布更为简单;行业标准的设计简化了嵌入设计。

过滤器:可选择疏水过滤器并且抗冷凝,适用于多种冷凝环境,或不带疏水过滤器,用于非冷凝环境。

载带和卷盘:可用于大批量、自动拾取和放置制造,消除 PCB 上导线错位的情况,并帮助客户降低生产成本。



























多功能 ASIC:通过降低或消除原始设备制造商校准的风险和成本来提升在应用中的灵活性。

近几十年来探空气球的用法发展到用气球携带各种无线电探测器升空,从而测定高空各高度上的温度、湿度和气压等气象要素,同时利用雷达对自由飞行的气球定位获得经度、纬度和高度数据,使胶乳气球的发展更上一层楼。



目前世界各国都先后应用和发展了气象用胶乳气球系列,包括低空测风、测云气球,高空探空气球。


路过

鸡蛋

鲜花

握手

雷人

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