自动气象站

　　一、用途

　　AWS自动气象站用于环境气象自动观测。集多种测量参数于一体，可同时测量风速、风向、空气温湿度、降雨、光合有效辐射、土壤温湿度、土壤热通量等，是气象、农业、林业、地质、环境等领域科研工作者使用的气象站。

　　二、特点

• 易安装、便于维护

• 防雷和浪涌保护，抗灰尘、雨雪等恶劣环境

• 测量精度高，稳定性和可靠性高

• 全自动化测量，无需人工参与

• 气象测量要素灵活组配

• 自动数据采集，无线通讯，并具有图表显示功能

• 数据采集间隔自行设置

• 实现状态监控

• 支持交流电或太阳能供电

• 免维护，适合于野外应用

• 可单站应用也可组网布点，无线数据传输

• 大容量数据存储器

　　三、技术指标   

　　1、数据采集器

　　CR1000X数据采集器

　　32位FPU, 运行速度1000 MHz，24位A/D转换，高精度快速模拟测量，多种端口集于一体。CR1000X 同时延续了低功耗的特点，体现在传感器测量、直接/ 远程通讯连接、数据分析、外部设备控制及数据和程序的存储等方面。采用了密封装置防止射频干扰，类BASIC 编程语言，数据处理和分析等功能。

　　模拟输入：16单端或8对差分

　　扫描速率：≤1000Hz

　　开关激发通道：4个激发电压

　　数字通道：8个I/O，4个TX/RX 类型RS-232 或4个SID-12

　　通讯/数据存储端口：1个USB，1个CSI/O，1个RS-232,1个迷你SD卡，1个10/100网口

　　CPI 端口：1

　　输入电压：±5Vdc

　　A/D 转换位数：24

　　标准内存：128M，可扩展，4M SRAM

　　电源：10~16Vdc

　　功耗：1W（1Hz采样频率），55W（20Hz采样频率）

　　SDI-12：支持

　　AM16/32B数采扩展板AM16/32B

　　工作环境：-25℃~50℃（标准）；-0~95% RHA

　　供电：9.6~16 V DC

　　电耗：<210µA（静止状态）；6mA（工作状态）

　　复位电平：继电器激发时间：20ms

　　开关电流：500mA

　　2、传感器

　　2.1 风速风向传感器

　　风速：范围0~80m/s；精度<±0.2m/s（1%读数@0.3~50m/s），<±0.05m/s@4~16m/s(MEASNET校准)；分辨率0.01m/s；采样频率10HZ@3脉冲/转

　　风向：范围0~360°，精度2°（无盲区），分辨率1°，采样频率10HZ

　　线性：R2>0.99995（MEASNET/IEC 61400-12-1:2005）

　　倾角：余弦反应

　　启动风速：<0.3m/s

　　线型常量：斜率0.43m/s，补偿0.33m/s

　　距离常数：<3m（est.）

　　2.2 空气温湿度大气压（三合一）传感器

　　温度：精度±0.2℃，稳定性<0.02℃/年，分辨率0.1℃，测量范围-40~105℃，响应时间5~30s，工作范围-40~105℃，符合WMO标准

　　相对湿度：精度±1.8%RH@25℃（迟滞现象±1%），稳定性<0.25%/年，分辨率0.1%RH，测量范围0~100*RH，响应时间8~30s，工作范围0~100*RH，符合WMO标准

　　露点/霜点：精度（计算值），分辨率0.1℃，测量范围-40~105℃，响应时间8~30s，工作范围-40~105℃，符合WMO标准

　　大气压：精度±1.5hpa@25℃（750~1100hpa），稳定性<-1hpa/年，分辨率0.012hpa，测量范围300~110hpa，响应时间0.1s，工作范围10~1300hpa

　　双螺旋形状防辐射罩，在太阳、污垢、雨、雪、沙尘中，提供更好的防护

　　2.3光合有效辐射传感器

　　传感器类型：硅光电二极管

　　光谱范围：（400~700）nm±4nm

　　灵敏度：4~10μV/μmol/m2·s

　　灵敏度年变化：<2%

　　响应时间（95%）：<1μs

　　非线性：<1%（0~10000μV/μmol/m2·s）

　　温度依赖性：<-0.1%/℃

　　方向误差：<3%

　　2.4总辐射传感器

　　精度：<±1.2%

　　稳定性：<0.5%/yr

　　零点补偿：<5W/m2（不通风），<2.5 W/m2（通风）

　　光谱范围：285~3000nm，包括了UV、可见光和IR

　　工作环境：-40~80℃，0~100*RH

　　温度响应：<±0.4%@-30~ 50℃

　　时间响应：<3S

　　2.5雨量桶

　　精度：<±1%@降水速率<100mm/hr

　　测量范围：600mm/hr

　　稳定性：<0.0125mm/yr

　　分辨率：0.1mm or 0.2mm or 0.25mm （可选）

　　工作温度：-40~80℃

　　启动阈值：分辨率+0.07mm

　　面积：200cm2，直径16cm

　　磁簧开关速率：0.25ms

　　2.6土壤五参数传感器

　　原理：TDR技术

　　传感器：土壤体积含水量、温度、介电常数、体积电导率和孔隙水电导率五参数合一

　　体积含水量：测量范围0~饱和；分辨率：0.1%；重复性（RMS偏离）：0.07%；精度：粗质和中质土壤：±1%，细质土壤：±2.5%

　　介电常数（直接由波形传播时间计算，与土壤电导率无关，是TDR技术主要优势）：测量范围1~80；分辨率：0.1；重复性（RMS偏离）：0.07；精度：粗质和中质土壤：±1，细质土壤：±2

　　体积电导率：测量范围0~5000μS/cm；分辨率：1 μS/cm；重复性（RMS偏离）：3 μS/cm；精度:0~1000μS/cm: ±25μS/cm，1000~2000μS/cm: ±2.5%μS/cm，2000~5000μS/cm: ±5%μS/cm

　　温度：测量范围-40℃~60℃；分辨率：0.1 ℃；重复性（RMS偏离）：0.01%；精度：±0.25℃

　　孔隙水电导率：测量范围0~55000μS/cm，基于Hihors模型

　　传感器探针：直径0.35cm，针长15cm（315H）和10cm（310H）可选

　　材质：环氧树脂和不锈钢探针，315H为扁平状，310H为柱状

　　缆线：3芯防水，长度标配10m

　　2.7土壤热通量

　　量程：-2000~2000W/m2

　　标称电阻：2W

　　灵敏度：50μV/W/m2

　　工作温度：-30~70℃

　　精度：-15%~+5%（土壤内）

　　2.8大气压力传感器

　　精度：±0.3hpa（600~1100hpa）

　　分辨率：0.01hpa

　　稳定性：±0.2hpa/yr

　　信号输出：SDI12、RS485，RS232等

　　供电：6~15VDC

　　功耗：7mA@12V

　　工作环境：-40~60℃，0~95%RH，0~1500hpa

　　2.9CNR4净辐射传感器

　　输出：4个输出，分别是向上的短波、向下的短波以及向上的长波和向下的长波

　　光谱波长：短波300~2800nm，长波4.5~42μm

　　响应时间（95%）：<18s

　　灵敏度：短波 10~20μv/w/m2

　　长波5-15μV/W/m²

　　非线性：<1%（0 to 1000 W/m2）

　　视角：上表180°，下表150°

　　温度依赖灵敏度：<5%

　　2.10蒸发传感器

　　量程：0-254mm；

　　分辨率：0.76mm；

　　精度：0.25%

　　阻抗：1000欧姆

　　工作温度范围：-40-60℃

　　线性：0.25%

　　2.11日照时数传感器

　　光谱波长：400~1100nm

　　有日照输出：1.0±0.1 如果直接辐射>120w/m2

　　无日照输出：0.0-0.1V如果直接辐射<120w/m2

　　日照时数精度：>90%

　　直接辐射输出：1mV/W/m2

　　直接输出精度：晴空 >90%

　　供电：9~15VDC，0.1W

　　四、系统组成

　　数据记录仪，传感器，供电单元，支架机箱及线缆等