解決方案與產(chǎn)品應(yīng)用
應(yīng)用于氣象儀器的幾種高性能傳感器
更新時(shí)間：2023-01-11 10:48:40
應(yīng)用介紹
從公元15世紀(jì)德國(guó)人Nicolaus de Cusa 發(fā)明第一支濕度計(jì)開(kāi)始，氣象設(shè)備儀器經(jīng)過(guò)幾百年的探索，產(chǎn)品逐漸的成熟及產(chǎn)業(yè)化。目前氣象儀器不僅種類越來(lái)越繁多，而且也逐漸應(yīng)用于軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。氣象觀測(cè)是大氣環(huán)境檢測(cè)的重要內(nèi)容，它為大氣污染趨勢(shì)分析與大氣環(huán)境評(píng)估、控制污染方案、開(kāi)展大氣物理科研工作提供了科學(xué)的依據(jù)。氣象觀測(cè)就是依賴于氣象儀器，可見(jiàn)其重要性。除此之外，氣象儀器還能應(yīng)用于氣象預(yù)測(cè)，給人類的生活帶來(lái)了極大的便利。
本文主要討論農(nóng)業(yè)氣象儀器的幾種關(guān)鍵參數(shù)：溫度、濕度、氣壓
農(nóng)業(yè)溫度特點(diǎn)及重要性
維持植物生產(chǎn)發(fā)育的生物學(xué)下限溫度（zui低溫度）、zui適溫度和生物學(xué)上限溫度（zui高溫度）。在zui適溫度下，植物的生命活動(dòng)力zui強(qiáng)，發(fā)育zui快zui健康；zui高或者zui溫度下，植物不發(fā)育，但是還可以維持生命。不同植物對(duì)這三種溫度的要求不同，不同階段的三種溫度要求也不同。對(duì)大多數(shù)植物來(lái)說(shuō)，發(fā)育溫度在15-35℃，生長(zhǎng)溫度在5-40℃，維持生命溫度在-10-50℃。除了環(huán)境空氣的溫度之外，還有土壤的溫度也是極其重要。土壤的溫度會(huì)影響種子的發(fā)芽，根系水分和養(yǎng)分的吸收，會(huì)影響昆蟲(chóng)的發(fā)生，土壤溫度一般在10-25℃zui為合適。
農(nóng)業(yè)濕度特點(diǎn)及重要性
主要包括空氣濕度和土壤濕度，不同植物、不同生長(zhǎng)期對(duì)于環(huán)境濕度的要求不同。
空氣濕度會(huì)影響作物的生長(zhǎng)發(fā)育，濕度與作物的蒸騰和光合作用，低濕時(shí)減弱光合作用，高濕時(shí)抑制植物的蒸騰，影響根部的吸收。
空氣濕度與作物的病害，高濕利于病原微生物的繁殖。特別是溫室大棚，濕度就是引起病害發(fā)生的重要環(huán)境因素。一般農(nóng)業(yè)中空氣濕度在50-95%RH較為合適
土壤濕度的特點(diǎn)：土壤濕度比較穩(wěn)定，水分蒸發(fā)和蒸騰量少，土壤濕度較大；土壤水分是向上運(yùn)動(dòng)的；存在濕度差，四周濕度小，中間濕度大
大氣壓的定義和影響
大氣壓是作用在單位面積上的大氣壓力，即等于單位面積上向上延伸到大氣上界的垂直空氣柱的重量。氣壓大小與高度、溫度等條件有關(guān)。大氣壓高會(huì)形成干旱天氣、往往造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)；低氣壓常形成陰雨天氣，可以緩解旱情，但降水太多也會(huì)帶來(lái)洪澇災(zāi)害，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對(duì)農(nóng)業(yè)帶來(lái)?yè)p失。
無(wú)論是溫度、濕度還是大氣壓，當(dāng)氣象設(shè)備儀需要集成這幾個(gè)參數(shù)的測(cè)量時(shí)，就必須要用到相對(duì)應(yīng)的傳感器，下面給大家給幾款。
溫濕度傳感器
濕度測(cè)量范圍 0-100%RH
濕度測(cè)量精度 ±3%RH
溫度系數(shù)（10℃-50℃） -0.05%RH/℃
濕度磁滯 ±1%RH
濕度測(cè)量時(shí)間 10s
結(jié)露 150 小時(shí)后的恢復(fù)時(shí)間 10s
標(biāo)稱電容（頻率、電壓）@55%RH 2.48V
供電電壓 5V
輸出方式 電壓輸出：1325-3555mV
工作溫度范圍 -30～60℃
工作濕度范圍 0-100%RH
儲(chǔ)存溫度范圍 -30～70℃
儲(chǔ)存濕度范圍 0-100%RH
年漂移量 0.5%RH/年
測(cè)量電容（頻率、電壓）隨濕度的變化度 +26mV/%RH
封裝 φ11x58mm wire：200-250mm
濕度測(cè)量范圍 0-100%RH
濕度測(cè)量精度 ±3%RH
溫度系數(shù)（10℃-50℃） -0.1%RH/℃
濕度磁滯 ±1%RH
濕度測(cè)量時(shí)間 "12 bits：14ms；11 bits： 7ms；10 bits： 4ms； 8 bits： 2ms"
結(jié)露 150 小時(shí)后的恢復(fù)時(shí)間 10s
溫度測(cè)量范圍 -40~125℃
溫度測(cè)量精度 ±0.3℃（25℃）
溫度測(cè)量時(shí)間 14 bits：44ms；13 bits： 22ms；12 bits： 11ms；11 bits： 6ms
溫度響應(yīng)時(shí)間 10s（15℃-45℃）
供電電壓 3.3V
輸出方式 IIC
工作溫度范圍 -40~125℃
工作濕度范圍 0-100%RH
儲(chǔ)存溫度范圍 -40~125℃
儲(chǔ)存濕度范圍 20-60%RH
年漂移量 -0.5%RH/年
封裝 DFN 3x3mm
推薦理由：農(nóng)作物往往需要抗高濕的溫濕度傳感器，這兩款精度高，穩(wěn)定性好，HM1500LF帶防護(hù)棒式封裝，HTU21DF帶PTFE膜，都能達(dá)到很好的抗高濕，抗腐蝕效果。
壓力傳感器
量程：10-1100mBar
供電電壓：2.2-3.6VDC
測(cè)試類型：絕壓
輸出信號(hào):SPI數(shù)字信號(hào)輸出
體積：6.2*6.4*2.88（mm）
電流：0.1uA（待機(jī)），1uA（工作）
推薦理由：體積小，功耗低，6個(gè)刻度參數(shù)校正，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量，壓力傳感器部分采用硅膠保護(hù)，可深水100m工作，適合于氣壓計(jì)、氣象系統(tǒng)等等
供電電壓：1.8-3.6VDC
濕度測(cè)量范圍：0-100%RH,±3%RH的濕度精度
溫度測(cè)量范圍：-40℃-85℃，±2.0℃的溫度精度
壓力測(cè)量范圍：10-2000mBar，±2.0mBar的壓力精度
峰值電流：1.25mA（壓力和溫度測(cè)量時(shí)）0.45mA（濕度測(cè)量時(shí)）
輸出信號(hào)：IIC數(shù)字信號(hào)
響應(yīng)時(shí)間：濕度＜5s，壓力＜5ms
推薦理由：MS8607是MEMS的三合一傳感器，集成了溫度濕度壓力，采用QFN封裝，體積小，一款傳感器就可以測(cè)量多個(gè)參數(shù)。非常適合嵌入到小型設(shè)備氣象站的應(yīng)用。
