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小型氣象站通過多類傳感器協同工作，實現對環境氣象要素的精準感知與數據采集，其工作原理與傳感器選型需緊密結合監測需求、環境適應性及成本效益。
工作原理
小型氣象站的核心是傳感器網絡，各傳感器獨立采集特定氣象參數，并將物理信號轉換為電信號或數字信號。例如，溫度傳感器通過熱敏電阻阻值變化反映溫度波動;濕度傳感器利用電容式或電阻式元件，隨空氣濕度改變輸出不同電信號;風速傳感器通常采用三杯式或螺旋槳式設計，通過旋轉頻率計算風速;風向傳感器則通過風向標帶動電位器或編碼器，輸出風向角度數據;雨量傳感器多使用翻斗式結構，每積累一定降水量(如0.2mm)即觸發一次開關信號，統計單位時間內的觸發次數可計算降雨量;氣壓傳感器基于壓阻效應或壓電效應，將氣壓變化轉化為電壓或頻率信號;光照傳感器通過光敏二極管或光敏電阻，感知光照強度并輸出對應電流值。所有傳感器數據經采集器匯總后，通過有線(如RS485)或無線(如LoRa、4G)方式傳輸至終端設備，供用戶查看或進一步分析。
傳感器選型指南
測量范圍與精度：根據應用場景確定參數范圍。例如，農業監測需覆蓋-20℃至50℃溫度范圍，精度±0.5℃;工業環境可能需更高精度(±0.1℃)。風速傳感器量程應大于當地風速，如沿海地區需支持0-60m/s測量。
環境適應性：選擇防護等級高的傳感器(如IP65及以上)，確保防塵防水。北方寒冷地區需選用工作溫度范圍寬的型號(如-40℃至85℃);多雨地區應選擇抗腐蝕材質的雨量傳感器。
輸出信號與兼容性：優先選擇標準輸出信號(如4-20mA、RS485)，便于與采集器對接。若使用無線傳輸，需確認傳感器是否支持對應通信協議(如LoRaWAN、Modbus)。
穩定性與維護成本：長期戶外運行的傳感器需具備低漂移特性，減少校準頻率。例如，電容式濕度傳感器比電阻式更穩定，但價格較高，需權衡預算與性能。
功耗與供電方式：太陽能供電場景應選擇低功耗傳感器(如工作電流<1mA)，延長設備續航。
通過合理選型，小型氣象站可實現高可靠性、低成本的氣象數據采集，滿足農業、交通、環境監測等領域的多樣化需求。
