ZZ11A型自动气象站（六要素），可测风向、风速、温度、湿度、气压、雨量

一、 概述
ZZ11A 自动气象站可对地面气象多种要素(大气压力、空气温度、相对湿度、风向、风速、雨量)进行定时自动采集、计算、处理、显示、存贮、通讯和打印，提高了观测时效，消除了人工读数误差、减轻了观测人员的劳动强度。该设备的应用，为地面气象观测自动化奠定了基础。该设备适用于军事、工业、农业、气象、环保、科研等各个行业对上述诸气象要素的测量与监测。在使用本套仪器之前，请首先详细阅读本说明书。

二、 技术指标：
1. 气压：测量范围：550～1060hpa，准确度：±0.3hpa，分辨率：0.1hpa
2. 温度：测量范围：－50～＋60℃，准确度：±0.2℃，分辨率：0.1℃
3. 湿度：测量范围： 0～100％RH，准确度： ±5％RH，分辨率： 1％RH
4. 风向：测量范围： 0～360°，准确度：±5°，分 辨 率：3°，起动风速： ≤0.5 m／s
5. 风速：测量范围：0～60 m／s；准确度： ±(0.5＋0.03V)m／s V─实际风速，分辨率：0.1 m／s，起动风速：≤0.5 m／s
6. 降水量：测量范围： 0～4mm／分(雨强)，准确度： ≤10mm 时， ±0.4mm； ＞10mm 时，±4％，分辨率： 0.1mm
7. 遥测距离：≤200 米
8. 交流电源：180V～240V 50±2HZ
9. 预处理器功率：≤5W
10. 绝缘电阻：＞100Μ Ω
11. 通讯方式：GPRS
12. 通讯波特率：19200bit
13. 时钟走时精度：月累计误差≤30s
14. 工作环境：
a) 室内部分：温度范围：0～40℃，相对温度：≤95％RH
b) 室外部分：温度范围：－40～50℃，相对湿度：≤100%RH
c) 抗 阵 风：75m/s
15. 可靠性：MTBF(Q1)≥2500 小时
16. 仪器维修时间：MTTR≤1 小时

三、系统功能
1. 每小时正点自动测量、显示、存储当时的气压、气温、相对湿度、风向、风速、累计雨量及极值数据。
2. 非正点观测时间每分钟更新一次数据。
3. 具有不间断连续采样和存储的功能(市电停电情况下，自动供电系统可保证采集器连续正常工作 24 小时。采集器内存储 31 天整点数据)。
4. 显示数据具有汉字提示。
5. 形成实时数据文件、定时数据文件。

四、工作原理
4.1 系统工作原理
自然环境气象状况的变化，引起各气象要素传感器变化，使得相应的传感器输出的电信号产生变化。气压、温度、湿度、地温、风向、风速和雨量诸要素的传感器所感应的不同的物理量，经过相应的电路，转换成标准的电压模拟量和数字量，然后由数据采集器 CPU 按时序采集、计算，得出各个气象要素的实时值，可供实时显示。采集器每分钟向数据处理微机发送数据，数据处理微机每分钟即可更新一次数据，正点数据存盘。同时以统一规格的数据形式进行显示、存储、打印。这就是自动气象站的简单工作原理和工作过程。
4.2 传感器工作原理
4.2.1 气压传感器
采用芬兰 VAISALA 公司生产的 PTB110 系列数字式气压计。传感器为电容式气压传感器，该传感器具有良好的复现性和稳定性。BAROCAP 传感器是双层结构，上下石英单晶硅，中间真空间隙并有导电薄片。该传感器高级 RC 振荡电路基础上，通过电容压力传感器和温度补偿传感器连续测量工作。输出模拟量，通过CPU 运算处理，得到相应大气压力值。
4.2.2 温湿度传感器（VAISALA 温湿传感器）
4.2.2.1 温度传感器
采用 PT100 型铂电阻作为温度测定传感器，铂电阻具有较高的稳定性和良好的复现性。随温度变化，铂电阻的阻值也发生变化，在一定测量范围内，温度和阻值是呈线性关系的。配备精密的恒流源使模拟电压和温度呈线性关系，通过 A／D 转换，经采集器 CPU 解算处理，得到相对应的温度值。
4.2.2.2 湿度传感器
采用湿敏电容作为测湿传感器。由于空气湿度变化使湿敏电容值改变，在一定测量范围内，空气相对湿度和湿敏电容值是对应关系，经电路转换为湿度与频率对应关系，经 F/V 转换将标准模拟电压送给 A/D 后，再经采集器的 CPU 解算处理，得到相应的湿度值。
4.2.3 风向传感器
选用单叶式风向标作为风向测定传感器，采用七位格雷码的编码方式进行光电转换，将轴角位移转换为数字信号，经采集器的 CPU 根据相应公式解算处理，得到相应的风向值。
4.2.4 风速传感器
采用三杯回转架式风速传感器，利用光电脉冲原理。风杯带动码盘转动，光敏元件受光照后输出脉冲，经采集器 CPU 根据相应的风速计算公式解算处理，获得相应风速值。4.2.5 雨量传感器采用称量翻斗式雨量传感器测定降水量，通过上翻斗、计量翻斗和计数翻斗(干簧管触点闭合)获得数字量，每一个信号表示降水量 0.1mm，经采集器的 CPU解算处理，得到相应降水量值。

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