匯流排型自動氣象站是指採用了匯流排技術的自動氣象站，與傳統意義上的自動氣象站有很大不同.這裡所說的匯流排技術是從工業控制系統中的現場匯流排(fieldbus)技術引申而來。該系統的測量元件具有了革命性的變化，例如測溫元件已不是一般的鉑電阻或熱敏電阻，而是帶隙(band gap)結構的半導體測溫元件這種元件利用了製備大規模積層晶片的工藝，並與相關的線路一起完成.例如測壓元件可以將測溫電阻、測量單晶矽空盒的應變電阻、氣壓和溫度補償的換算電路以及其他相關的電路單元一次性製備完成。
基本介紹
- 中文名：匯流排型自動氣象站
- 外文名：Bus type automatic weather station
- 釋義：採用了匯流排技術的自動氣象站
- 技術：微電子和計算機技術
- 出現時間：20世紀80年代
- 又稱：遺傳因子鏈自動氣象站
簡介,功能,測量要素,溫度的測量,濕度的測量,風速的測量,風向的測量,降雨量的測量,大氣壓力的測量,與傳統自動氣象站的對比,
簡介
匯流排型自動氣象站是指採用了匯流排技術的自動氣象站，與傳統意義上的自動氣象站有很大不同。這裡所說的匯流排技術是從工業控制系統中的現場匯流排(fieldbus)技術引申而來。
功能
隨著技術經濟的發展，工業用戶需要對生產系統實施最佳的控制，對生產過程信息的實時採集和存取，現場匯流排正是在這種背景下提出來的，20世紀80年代以來，在微電子和計算機技術的支持下，現場測量的元件和控制閥已趨向智慧型化，出現了測量的智慧型化儀表和智慧型調節閥，它們不僅在內部處理功能和性能上有了很大提高，而且採用了雙向數字通信技術，使其能與控制系統相互通信.其優點是不僅可傳輸測量結果，而且可以附帶其他信息，如在傳輸環境濕度數據的同時，可附帶傳輸在該環境下與產品質量有關的某些參數，數字通信的雙向性，使其不僅可以實現現場儀表向控制系統傳送測量數據，而且還可反過來實現控制系統對現場儀表進行標定和診斷。
該系統的測量元件具有了革命性的變化，例如測溫元件已不是一般的鉑電阻或熱敏電阻，而是帶隙(band gap)結構的半導體測溫元件這種元件利用了製備大規模積層晶片的工藝，並與相關的線路一起完成.例如測壓元件可以將測溫電阻、測量單晶矽空盒的應變電阻、氣壓和溫度補償的換算電路以及其他相關的電路單元一次性製備完成。
根據國際電工委員會IEC1158定義安裝在現場的裝置與室內的自動控制裝置之間的數字式、串列、多點通信的數據匯流排稱為現場匯流排。
測量要素
匯流排型器件有很多種類型，充分利用這些器件的功能，就可輕鬆地建成匯流排型自動氣象站。
溫度的測量
在一線匯流排器件中，有多種器件內部都含有測溫功能，其中型號為D818B20的器件最適合用來測量大氣溫度。
濕度的測量
只要採用合適的敏感元件就可以通過1-Wire網路測量濕度，這裡所指的就是輸出電壓和相對濕度呈線性關係，而且與電源電壓成正比的敏感元件，因而多採用濕敏電容，這就要求既測量感測器元件的電源電壓，又要測量感測器的輸出，另外濕敏電容的輸出具有一定的溫度係數，為了得到精確的相對濕度，還要知道測濕元件所處的溫度，型號為DS2438的器件恰好包括了所有用於相對濕度測量和溫度修正計算的功能。
風速的測量
風速的測量是通過讀取風速感測器中光電脈衝數轉換而來的，這裡需要一個計數器，型號為DS2423的器件可以實現這一功能，DS2423是一個雙路計數器，有兩個獨立的計數通道A和B,測量風速時只用其中一個即可，但實際套用時往往把兩個通道並聯使用。
風向的測量
風向的測量是通過讀取風向感測器中的格雷碼盤產生的4位或7位格雷碼，然後換算成風向方位角，這需要一個能讀取4路或7路開關量的器件。
降雨量的測量
自動氣象站中測量降雨量的感測器通常是翻斗式雨量計，其計數原理與風速感測器類似，都是測量脈衝數，所以可以同樣選用器件DS2423，翻斗式雨量計有單翻斗和雙層翻斗兩種，一般認為雙層翻斗的計量更準確一些，但是這種雙層翻斗的雨量計只用了下面一層的翻斗計數，上面的翻斗只起到對於不同的降雨強度均衡水流的作用。
大氣壓力的測量
有兩種類型的集成化壓力感測器可供選擇，一種是電壓輸出型，例如MPX4115A系列感測器；另一種是數字輸出型，例如Intersema公司的MS5534系列感測器。
與傳統自動氣象站的對比
如圖是一張匯流排型自動氣象站的示意圖，從圖上可以清楚地看到匯流排型自動站的結構與遺傳因子鏈非常相似，每個要測量的氣象要素就好像遺傳因子鏈中的一段，這些因子與一對雙絞線構成了一個完整的氣象要素測量鏈，因此，有學者將這種結構的自動站稱為遺傳因子鏈自動氣象站。
