溫濕度傳感器在氣象探空儀中的應(yīng)用

探空儀是指測(cè)量天空不同高度上的大氣物理參數(shù)，以確定氣象要素的垂直分布面施放的儀器。這種測(cè)量是通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道遙測(cè)來(lái)完成的，所以又稱(chēng)無(wú)線(xiàn)電探空儀。由通信信道聯(lián)結(jié)的無(wú)線(xiàn)電探空儀和地面接收處理設(shè)備構(gòu)成探空系統(tǒng)，也叫大氣探測(cè)系統(tǒng)，探空儀按用途可分為通用類(lèi)和專(zhuān)用類(lèi)。有電碼式探空儀，電子式探空儀、炮兵專(zhuān)用探空儀、低空探空儀等。

長(zhǎng)期以來(lái)，人們?yōu)榱颂綔y(cè)大氣的變化規(guī)律，一直進(jìn)行著不懈的努力，在大氣科學(xué)萌芽時(shí)期，人們主要依靠眼睛觀察天氣現(xiàn)象的變化，憑感官感知冷暖干濕的差異。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們相繼發(fā)明了溫度計(jì)、氣壓計(jì)、濕度計(jì)、風(fēng)速計(jì)等。

最初的近代高空氣象探測(cè)主要是利用載人吊籃和系留氣球攜帶自記儀器的方法。與此同時(shí)，還設(shè)計(jì)出種種方法來(lái)保證儀器和資料的回收，如降落傘法（氣球上升一定高度破裂后開(kāi)傘）和雙球法（一球破裂后，另一球不足以支持儀器的重量而下降）都有一定的效果。在人煙稠密的地區(qū)，回收率較高，但在人煙稀少的地區(qū)，回收就成為極其困難的問(wèn)題。再就是這些辦法都不適宜作業(yè)務(wù)觀測(cè)，因?yàn)闀r(shí)間上來(lái)不及，于是人們?cè)O(shè)法讓氣球攜帶發(fā)報(bào)機(jī)，把觀測(cè)到的氣象記錄化為電波訊號(hào)，即時(shí)發(fā)送到地面上來(lái)。這種試驗(yàn)最早開(kāi)始在1918年，但并沒(méi)有成功。

最早可以用作業(yè)務(wù)的蘇式無(wú)線(xiàn)電探空儀是前蘇聯(lián)莫爾恰諾夫教授研制的。1932年芬蘭人維薩拉也發(fā)明了著名的芬式無(wú)線(xiàn)電探空儀。這類(lèi)探空儀不受惡劣天氣的影響，絕大多數(shù)情況下都能釋放；它可以獲得不同高度的氣象資料，而不需要進(jìn)行回收。因此，這類(lèi)探空儀是現(xiàn)今探測(cè)30-40公里以下高度高空氣象條件的主要儀器，全世界都在使用。

無(wú)線(xiàn)電探空儀的出現(xiàn)和廣泛使用，使人們能夠積累大量的高空氣象資料，加深了對(duì)高空大氣狀況的了解。在此基礎(chǔ)上，瑞典籍美國(guó)科學(xué)家羅斯貝提出了大氣長(zhǎng)波理論，這不僅是三維空間分析和預(yù)報(bào)大型天氣演變過(guò)程方面的創(chuàng)舉，而且也為五十年代業(yè)務(wù)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的問(wèn)世開(kāi)辟了道路。

小小的無(wú)線(xiàn)電探空儀，就像一臺(tái)飛行的發(fā)報(bào)機(jī)，隨時(shí)將探測(cè)到的所在高度的氣象資料傳送到地面?！奥槿鸽m小，五臟俱全”，重量不到1公斤的探空儀，主要由感應(yīng)元件、轉(zhuǎn)換裝置、發(fā)射機(jī)和電源四部分組成。感應(yīng)元件用來(lái)感應(yīng)大氣溫度、壓強(qiáng)、濕度要素的大小與變化；然后通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換成相應(yīng)于探測(cè)量的無(wú)線(xiàn)電訊號(hào)；而發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的約數(shù)十或數(shù)百兆赫的高頻無(wú)線(xiàn)電振蕩（載波），則能裝載著探測(cè)訊號(hào)向地面發(fā)送；電源提供了整個(gè)探空儀的能量來(lái)源，它占據(jù)了相當(dāng)大的重量。

探空儀經(jīng)過(guò)運(yùn)輸和長(zhǎng)期存放，性能往往會(huì)有所改變。為了保證探測(cè)精度，必須對(duì)探空儀的性能進(jìn)行兩次檢查：一次是在使用探空儀之前的半個(gè)月到一個(gè)月內(nèi)進(jìn)行，稱(chēng)做“探空儀的就地檢定及靈敏度檢查”，另一次是在施放探空儀之前的半小時(shí)進(jìn)行，稱(chēng)做“基值測(cè)定”．兩者之間的時(shí)間間隔要大于12小時(shí)。

最后工采網(wǎng)小編給大家推薦一款可以應(yīng)用在氣象探空儀中的溫濕度傳感器，那就是由工采網(wǎng)從國(guó)外引進(jìn)的數(shù)字式溫濕度傳感器 - HTU21D，新款數(shù)字式溫濕度復(fù)合傳感器HTU21D樹(shù)立了新的濕度傳感器的尺寸和智能化典范：采用適合回流焊的DFN封裝，尺寸僅為3 x 3 x 1mm；提供經(jīng)過(guò)校正的，線(xiàn)性的I?C數(shù)字輸出信號(hào)。HTU21D是即插即用的濕度和溫度復(fù)合傳感器，是需要可靠和準(zhǔn)確測(cè)量的OEM應(yīng)用的理想選擇。數(shù)字輸出的濕度和溫度信號(hào)可以直接與微控器接口。每個(gè)傳感器都經(jīng)過(guò)校正和測(cè)試，批號(hào)不僅打印在外殼，而且存儲(chǔ)于傳感器芯片，以便通過(guò)指令讀取。用戶(hù)可以通過(guò)指令改變HTU21D的分辨率（8/12bit至12/14bit）。

審核編輯：符乾江