自动站传感器原理..docVIP

自动站传感器原理 （一）膜盒式电容(硅容式)气压传感器 结构原理： 膜盒式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。 安装和维护： 膜盒式电容气压传感器安装在采集器内，其高度要求其感应部位与台站水银气压表的感应部位高度一致，如果无法调整到一致，则要重新测定拔海高度 。安装或更换传感器时应在切断电源的情况下进行。安装好的传感器要保持静压气孔口畅通，以便正确感应外界大气压力。 注意事项：应定期检查气孔口。 （二）铂电阻温度传感器 结构原理 ： 铂电阻温度传感器是根据铂电阻的电阻值随温度变化的原理来测定温度的。铂电阻丝烧制在细小的玻璃棒或磁板上。 安装与维护 ： 温度传感器用支架安装在百叶箱或防辐射罩内，感应元件的中心部分离地面高度1.5m。传感器的连接电缆要连接、固定牢靠。 维护方法： 应经常保持清洁、干燥。观测前巡视设备和仪器时，如发现传感器上有灰尘或水，须立即用干净的软布轻轻拭去。 测量原理： 采用四线测量法 温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上它反映了物体内部分子热运动的激烈程度或平均动能的大小。目前温度传感器通常采用标准4线制铂电阻测温。测量原理是利用铂导体电阻值随温度升高而增加的特性，具体测量方法如下：????测U0、U1值即可求得Rt :????Rt=R0*U0/U1 ????铂电阻计算公式：Rt=R0*(1+At+Bt2)????换算出温度计算公式：T=A+B*Rt+C*Rt2????A、B 、C为常数。????T为温度（℃），R0为标准电阻值100W （三）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。 安装与维护： 湿敏电容传感器应安装在百叶箱内，传感器的中心点离地面1.50m。 湿敏电容传感器的头部有保护滤膜，防止感应元件被尘埃污染。每月应拆开传感器头部网罩进行清洁；若污染严重应更换新的滤膜。禁止手触摸湿敏电容，以免影响正常感应。 结构图： （四）风杯风速传感器 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： 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。 维护： 经常观察风杯和风向标转动是否灵活、平稳。发现异常时，换用备份传感器。 每年定期维护一次风传感器，清洗风传感器轴承；检查、校准风向标指北方位。 （五）双翻斗雨量传感器 原理和工作过程： 双翻斗雨量传感器装在室外，主要由承水器(常用口径为20cm，表面积为314cm2)、上翻斗、汇集漏斗、计量翻斗、计数翻斗和干簧管等组成。承雨器收集的降水通过漏斗进入上翻斗，当雨水积到一定量时，由于水本身重力作用使上翻斗翻转，水进入汇集漏斗。降水从汇集漏斗的节流管注入计量翻斗时，就把不同强度的自然降水，调节为比较均匀的降水强度，以减少由于降水强度不同所造成的测量误差。当计量翻斗承受的降水量为0.1mm时(也有的为0.5mm或1mm翻斗)，计量翻斗把降水倾倒到计数翻斗，使计数翻斗翻转一次。计数翻斗在翻转时，与它相关的磁钢对干簧管扫描一次。干簧管因磁化而瞬间闭合一次。这样，降水量每次达到0.1mm时，就送出去一个开关信号，采集器就自动采集存储0.1mm降水量。 安装与检查： 先将承水器外筒安在观测场内，底盘用三个螺钉固定在混凝土底座或木桩上，要求安装牢固、器口水平。安装完毕，将清水徐徐注入感应器漏斗，随时观察计数翻斗翻动过程，有无不发信号或多发信号现象。检查室内仪器上是否采集到数据。最后注入定量水，如无不发信号或多发信号的现象，且室内仪器的数据与注入水量相符合，说明仪器正常，否则须检修调节。 调整与维护： 调整：新仪器(包括冬季停用后重新使用或调换新翻斗)工作一个月后的第一次大雨，应作精度对比，即将自身排水量与计数、记录值相比。如发现差值超过±4%时，应首先检查记录器工作是否正常，计数与记录值是否相符，干簧管有无漏发或多发信号现象。如确是由于仪器的基点位置不正确所造成时，应作基点调整。 调整方法：旋动计量翻斗的两个定位螺钉。将一个定位螺钉旋动一圈，其差值改变量为3