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校园气象监测原理介绍

发布日期:2019-11-22      点击:894

 

校园气象站专为环境监测而开发的气象站。主要包括:安装于野外的气象监测仪,温度湿度、风速、风向、大气压,数据采集器,GPRS 数据传输模块、数据接收服务器、客户机软件(服务器和客户端可为同一台电脑),LED 大屏幕。

校园气象站监测原理介绍

●温湿度传感器原理

温湿度传感器的组成部分主要包括湿敏电容和转换电路两部分,湿敏电容是由玻璃底衬、下电极、湿敏材料、上电极等四个部分组成。湿敏电容的两个下电极与湿敏材料,上电极构成的两个电容成串联连接。湿敏材料是一种高分子聚合物,它的介电常数随着环境的相对湿度变化而变化。当环境湿度发生变化时,湿敏元件的电容量随之发生改变,即当相对湿度增大时,湿敏电容量随之增大,反之减小(电容量通常在48~56pf间)。传感器的转换电路把湿敏电容变化量转换成电压量变化,对应于相对湿度0~100%RH的变化,传感器的输出呈0~1v的线性变化。

●大气压传感器原理

大气压传感器主要的传感元件是一个对压强敏感的薄膜,它连接了一个柔性电阻器。当被测气体的压强降低或升高时,这个薄膜变形,该电阻器的阻值将会改变。电阻器的阻值发生变化。从传感元件取得0-5V的信号电压,经过A/D转换由数据采集器接受,然后数据采集器以GPRS/RS485形式把结果传送给云平台/LED显示屏。

●风速传感器原理

风速传感器由风杯、传感器主体、电路模块、传输电缆等装置构成。风速传感器的风杯通常由高耐候性、高强度、防腐蚀和防水金属制造,可适应恶劣环境;电路模块具有极可靠的抗电磁干扰能力和高低电压保护能力,可确保主机在-30℃~80℃,湿度0~100% 的环境中正常工作。由传感器风杯转动带动传感器轴承转动,再由光电转换进行数字量化处理,从而计算出风速值(m/s ,1m/s = 3.6 km/h)。

●风向传感器原理

光电式风向传感器的核心采用式格雷码盘编码(四位格雷码或七位格雷码),利用光电信号转换原理,可以准确的输出相对应的风向信息;电压式风向传感器的核心采用精密导电塑料传感器,通过电压信号输出相对应的风向信息;电子罗盘式风向传感器的核心采用电子罗盘定位方向,通过RS485接口输出风向信息。

●数据采集器原理

数据采集器是系统重要组成部分,数据采集系统整合了信号、传感器、激励器、信号调理、数据采集设备和应用软件。当系统从前端传感器监测的数字信号和模拟信号时,数据采集器采集数据通过采集器处理成数字信号通过DTU传送到上位机进行分析统计处理。

●GPRS数据传输协议接口

采用协议

PS协议->data-6100A型,与主机连接时采用。

透明协议->data-6100B型,与现场子设备连接时采用。

UDP协议->data-6100,使用GPRS网络传输数据时使用。

TCP协议->data-6100,使用GPRS网络传输数据时使用。

ModBus协议->data-6100,设置参数时使用。

 

●通信接口(RS485接口)

      通信规格:

波特率(bit/s):300、600、1200、2400、4800、9600、19200 

         数据格式:8bit数据位,1bit停止位、校验位(奇、偶、无)     

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