【JD-CQX10】，山東競道光電，十年深耕氣象設(shè)備。

　　小型氣象站雖然體積小巧，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理卻十分精密。它通過多種傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊和通信系統(tǒng)協(xié)同工作，實現(xiàn)對環(huán)境氣象參數(shù)的實時監(jiān)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(shù)據(jù)的源頭

　　小型氣象站的核心是各類傳感器，它們負(fù)責(zé)將環(huán)境中的物理量轉(zhuǎn)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(shù)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(dǎo)致電容值變化的原理測量濕度。

　　風(fēng)速傳感器：機(jī)械式風(fēng)速儀通過風(fēng)杯轉(zhuǎn)動產(chǎn)生脈沖信號，超聲波風(fēng)速儀則通過測量聲波傳播時間差計算風(fēng)速。

　　雨量傳感器：翻斗式雨量計通過雨水積累使翻斗翻轉(zhuǎn)，每翻轉(zhuǎn)一次代表固定降雨量(如0.2mm)。

　　這些傳感器的精度和穩(wěn)定性直接決定了氣象站的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

　　2. 數(shù)據(jù)采集模塊：從信號到數(shù)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(shù)字信號(如脈沖)。數(shù)據(jù)采集模塊的作用是將這些信號轉(zhuǎn)換為可處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。例如：

　　模擬信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。

　　脈沖信號(如風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)動次數(shù))通過計數(shù)器統(tǒng)計頻率。

　　采集模塊還會對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，例如濾波(去除噪聲)和單位轉(zhuǎn)換(如將電壓值轉(zhuǎn)為溫度值)。

　　3. 數(shù)據(jù)處理與存儲

　　現(xiàn)代小型氣象站通常配備微處理器(如單片機(jī)或嵌入式系統(tǒng))，負(fù)責(zé)對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步處理，包括：

　　校準(zhǔn)：根據(jù)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(shù)據(jù)保存在內(nèi)置存儲器或SD卡中，供后續(xù)分析。

　　一些高級氣象站還支持?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計分析，如計算日平均溫度或最大風(fēng)速。

　　4. 數(shù)據(jù)傳輸：有線與無線

　　氣象站的數(shù)據(jù)需要通過通信模塊傳輸?shù)接脩艚K端。常見的方式包括：

　　有線傳輸：通過RS485、以太網(wǎng)等接口連接本地計算機(jī)。

　　無線傳輸：通過Wi-Fi、4G/5G、LoRa等無線技術(shù)將數(shù)據(jù)發(fā)送至云端或手機(jī)APP。

　　無線傳輸尤其適合偏遠(yuǎn)地區(qū)的無人值守氣象站。

　　5. 供電系統(tǒng)：持續(xù)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(xiàn)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(xù)航時間數(shù)周至數(shù)月。

　　6. 防護(hù)設(shè)計：應(yīng)對惡劣環(huán)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(shè)計，例如：

　　風(fēng)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(jié)

　　小型氣象站的工作原理可以概括為：傳感器采集環(huán)境參數(shù)→數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號→微處理器處理數(shù)據(jù)→通信模塊傳輸結(jié)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(xué)科技術(shù)的融合。正是這些技術(shù)的進(jìn)步，才使得小型氣象站能夠高效、精準(zhǔn)地服務(wù)于我們的生活。

　　一、產(chǎn)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(jiān)測使用的高精度自動氣象觀測設(shè)備。

　　該設(shè)備免調(diào)試，可快速布置，廣泛運用于氣象、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)保、海洋、機(jī)場、港口、科學(xué)考察、校園教育等領(lǐng)域。

　　與傳統(tǒng)的超聲波氣象站相比，我司產(chǎn)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(diào)電路延時、溫度變化而造成的測量不準(zhǔn)問題。

　　該設(shè)備創(chuàng)新性的采用十要素一體式傳感器，可對風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓、光照、光學(xué)雨量、pm2.5、pm10、噪聲、等氣象要素進(jìn)行實時觀測，可實現(xiàn)戶外氣象參數(shù)24小時連續(xù)在線監(jiān)測，

　　通過數(shù)字量通訊接口將十項參數(shù)一次性輸出給用戶。

　　二、產(chǎn)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(fēng)遮擋☆

　　2.原理為發(fā)射連續(xù)變頻超聲波信號，通過測量相對相位來檢測風(fēng)速風(fēng)向☆

　　3.風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓、光照、光學(xué)雨量、pm2.5、pm10、噪聲十要素一體式傳感器☆

　　4.標(biāo)配GPRS;可選配RJ45、以太網(wǎng)、4-20ma、Lora透傳、4G透傳、藍(lán)牙、485轉(zhuǎn)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(jìn)口ASA材質(zhì)，更有效對抗鹽霧等環(huán)境，防護(hù)等級達(dá)到IP65以上

　　三、技術(shù)參數(shù)

　　1.風(fēng)速：測量原理超聲波，0～60m/s(±0.1m/s+0.01V)分辨率0.01m/s;

　　2.風(fēng)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(jié)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(yīng)，0-157286LUX(<±3%),分辨率1 LUX;

　　7.光學(xué)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(shù)據(jù)格式;

　　12.傳感器modbus、485接口：GX-12-4P插頭，輸出供電電壓12V/1A,設(shè)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(shù)據(jù)上傳間隔：1分鐘-1000分鐘可調(diào)

　　15.安卓7寸觸屏，屏幕分辨率：1024*600 RGB LCD(選配)

　　16.生產(chǎn)企業(yè)具有質(zhì)量管理體系、環(huán)境管理體系和職業(yè)健康管理體系認(rèn)證

　　17.生產(chǎn)企業(yè)具有計算機(jī)軟件注冊證書

　　18.生產(chǎn)企業(yè)為信用企業(yè)