氣象預(yù)測對日常生活及生產(chǎn)指導(dǎo)具有重要的意義，從古至今人們采用了各種手段來研究天氣變化，以便用于實際參考。尤其是在科技文明并不發(fā)達(dá)的農(nóng)耕時代，天氣條件對農(nóng)業(yè)和軍事的影響非常大。直到上個世紀(jì)六十年代以后，氣象衛(wèi)星及相關(guān)先進(jìn)計算、測量技術(shù)的出現(xiàn)，人工天氣預(yù)報才有了比較大的進(jìn)步。隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，越來越多的工具被用到氣象預(yù)測上，探空氣球便是其中較為廉價、方便的一種。
探空氣球主要用于把無線電探空儀攜帶到高空，以便進(jìn)行溫度、壓力、濕度和風(fēng)等氣象要素的探測。探空氣球有圓形、梨形等不同形狀。球重300～1500克（較小的升至一定高度會自爆），充入適量的氫氣或氦氣，可升達(dá)離地30～40千米。高空氣象站使用的常規(guī)探測氣球升速一般為6～8米/秒，約上升到30千米高空后自行爆裂。
探空氣球是人類研究平流層的重要工具，在氣象學(xué)發(fā)展和天氣預(yù)報工作中起到了重要作用。探空氣球投資少，成本低，見效快，相對載重量大，飛行時間長，攜帶儀器姿態(tài)穩(wěn)定，觀測數(shù)據(jù)資料精度高、用時短，靈活性大，施放不受地域和氣候因素影響。目前，雖然更先進(jìn)的工具如探空火箭、氣象雷達(dá)、氣象衛(wèi)星等廣泛應(yīng)用，但探空氣球仍是氣象研究中不可缺少的工具，常用于作為其他探測儀器的標(biāo)定。
探空氣球依靠空氣浮力上升，通過搭載的各類氣象儀器收集、測量所需的數(shù)據(jù)，然后傳回地面中心。其中，溫度傳感器、濕度傳感器和氣壓傳感器是這些儀器中比較常見的測量元件，它們分別用于獲取氣球在上升時溫濕度和氣壓數(shù)據(jù)。但僅僅只測量是還不夠的，同時還需要知道測量所在的區(qū)域。因此，還需要通過GPS模塊來確定探空氣球的經(jīng)緯度。而后，再結(jié)合由氣壓推算出的海拔高度，這才算是做到了真正的三維空間氣象數(shù)據(jù)測量。
探空氣球中應(yīng)用的溫濕度傳感器，性能和質(zhì)量的好壞，直接影響后數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。接下來工采網(wǎng)小編給大家介紹三款應(yīng)用在氣象預(yù)測領(lǐng)域高精尖的溫濕度傳感器。
霍尼韋爾Honeywell 數(shù)字式濕溫度傳感器 - HIH8000系列
是將相對濕度傳感器和溫度傳感器組合在一個封裝內(nèi)，并實現(xiàn)數(shù)字輸出。HIH8000系列溫濕度傳感器在室溫（25℃）提供±1.7%RH相對濕度精度。與同類的濕度傳感器需要經(jīng)歷 12 小時 75% RH 的再水合過程（需要在特殊的設(shè)備室內(nèi)完成），才能修正回流溫度漂移相比?；裟犴f爾傳感器在回流之后也會出現(xiàn)溫度漂移，然而，它僅需要在室溫條件 (>50% RH) 下進(jìn)行 5 小時的再水合過程即可。霍尼韋爾溫濕度傳感器使用激光修正、熱固性聚合物電容式傳感元件。元件的多層構(gòu)造可抵御大多數(shù)的應(yīng)用危險，如凝結(jié)、污垢、灰塵、油漬及常見的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)，這有助于提供行業(yè)穩(wěn)定性和可靠性的技術(shù)方案。
霍尼韋爾HIH8000系列溫濕度傳感器的特性：
長期穩(wěn)定性（5 年以上保持 1.2 %RH）：在使用周期內(nèi)，不需要對傳感器加以維護(hù)或更換，有助于延長系統(tǒng)的正常運行時間，無需定期在應(yīng)用中校正傳感器，減少了工作量和成本。
可靠性 (MTTF 9,312,507 HR)：熱固性聚合物電容感應(yīng)元件的多層構(gòu)造，可抵御大多數(shù)的應(yīng)用危險，如凝結(jié)、污垢、灰塵、油漬及常見的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)，這有助于提供行業(yè)可靠性技術(shù)方案。
總成本低的解決方案：由于該傳感器具備行業(yè)領(lǐng)域組合式濕度/溫度傳感器，因此可提供總成本低的解決方案。
組合式濕度和溫度傳感器：這讓相對濕度測量得到溫度補償，并提供第二個獨立的溫度傳感器輸出；讓用戶只需購買一個傳感器，而非兩個。
低電源電壓：可在低至 2.3 Vdc 的直流電壓下工作，從而可在低電能和兼容無線的應(yīng)用中使用，提升節(jié)能性并延長系統(tǒng)電池的使用壽命
低功耗：在應(yīng)用中不進(jìn)行測量時，傳感器會進(jìn)入睡眠模式，僅消耗 1 μA 的電量，而在電池供電系統(tǒng)中全面運轉(zhuǎn)時，所消耗的電量為 650 μA；睡眠模式有助于大限度地延長電池的使用壽命，減小電源尺寸并降低應(yīng)用的總體重量。
高分辨率：應(yīng)用內(nèi)使用的濕度傳感器提供 14 位的高分辨率，溫度傳感器也提供 14 位的分辨率，可幫助用戶的系統(tǒng)檢測到小的相對濕度或溫度變化。
真實有效的溫度補償數(shù)字式 I2C 輸出或 SPI 輸出：這使得客戶可以從印刷電路板上移除與信號調(diào)節(jié)有關(guān)的組件，從而釋放電路板空間并降低與這些組件有關(guān)的成本（比如，采購、庫存、組裝）。真實有效的溫度補償數(shù)字式 I2C 輸出或 SPI 輸出，通?？杀苊庠?PCB 上放置多個信號調(diào)節(jié)元件而帶來的問題，同時簡化了與微處理器的集成，從而無需客戶進(jìn)行復(fù)雜的信號調(diào)節(jié)。
外殼類型：SOIC-8 SMD（表面貼裝裝置）或 SIP 4 引腳：超小的規(guī)格可在應(yīng)用中靈活使用，在 PCB 上占據(jù)的空間更小，可以讓擁擠的 PCB 或小型裝置中的排布更為簡單；行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計簡化了嵌入設(shè)計。
過濾器：可選擇疏水過濾器并且抗冷凝，適用于多種冷凝環(huán)境，或不帶疏水過濾器，用于非冷凝環(huán)境。
載帶和卷盤：可用于大批量、自動拾取和放置制造，消除 PCB 上導(dǎo)線錯位的情況，并幫助客戶降低生產(chǎn)成本。
多功能 ASIC：通過降低或消除原始設(shè)備制造商校準(zhǔn)的風(fēng)險和成本來提升在應(yīng)用中的靈活性。
法國Humirel 濕度傳感器 - HM1520LF
濕度傳感器HM1500LF是一款基于耐用的HS1101LF傳感元件的濕度探頭，專為需要可靠精確測量的OEM應(yīng)用而設(shè)計。產(chǎn)品尺寸小，安裝簡單。線性電壓輸出，可直接與微控器連接。應(yīng)用于工業(yè)，過程控制，發(fā)動機和機動車輛。
濕度傳感器HM1500LF特點及技術(shù)參數(shù)：
- 尺寸小
- 無鉛，鉻和汞
- 濕度精度：±2% @55%RH
- 1V ~ 3.6V直流輸出（0% ~ 100% RH @ 5Vdc 供電）
- 供電電壓：4.75Vdc ~ 5Vdc
- 專利的固態(tài)聚合體結(jié)構(gòu)
- 互換性好
- 可靠性高，長期穩(wěn)定性好
- 不受浸水影響
- 溫度依賴性低
- 長期飽和狀態(tài)后迅速恢復(fù)
- 快速響應(yīng)
- 可蒸餾水清洗
Humirel 模擬電壓輸出溫濕度傳感器模塊 - HTG3515CH
基于Humirel?公司的濕敏電容制成的溫濕度傳感器,HTG3515CH是一個帶溫濕度一體輸出接口的模塊，專門為 OEM?客戶設(shè)計應(yīng)用在需要一個可靠,精密測量的地方。帶有微型控制芯片,濕度為線性電壓輸出,帶 10Kohm NTC?溫度輸出。HTG3515CH可用于大批量生產(chǎn)和要求測量精度較高的地方。
模擬電壓輸出溫濕度傳感器模塊HTG3515CH主要參數(shù)：
- 0～100％RH相對濕度范圍
- 精度±3％RH
- 工作溫度范圍-40～110℃
- 5s響應(yīng)時間
- 0±1％RH遲滯
- 5V DC供電
- 1～3.6V輸出
- 抗結(jié)露
模擬電壓輸出溫濕度傳感器模塊HTG3515CH主要特性：
- 環(huán)保產(chǎn)品.
- 全量程可互換性.
- 高可靠性和長期穩(wěn)定性.
- 精度:+/-3%RH @55%RH.
- 供電電壓需在規(guī)定范圍內(nèi).
通過10Kohm NTC電阻測量溫度精度為+/-1%直接輸出在5Vdc供電時輸出電壓值為1~~3.6V?可測量0~~100%RH相對濕度。
近幾十年來探空氣球的用法發(fā)展到用氣球攜帶各種無線電探測器升空，從而測定高空各高度上的溫度、濕度和氣壓等氣象要素，同時利用雷達(dá)對自由飛行的氣球定位獲得經(jīng)度、緯度和高度數(shù)據(jù)，使膠乳氣球的發(fā)展更上一層樓。
目前世界各國都先后應(yīng)用和發(fā)展了氣象用膠乳氣球系列，包括低空測風(fēng)、測云氣球，高空探空氣球。
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