气象用温度传感器的校准测试方法
区域自动气象站温度传感器检定方法
关键 词 ： 区域 自 动气象站； 温度传感器； 检定
相关恒温液体后 ， 将标准数字温度计 的传感器和所 有温度传感器 的头部对齐并 捆扎在一起放入 恒温 槽中， 分别 打开 温度 恒 温槽 、 准 数 字温 度 计 、 准 标 标
数据 采集器 ， 热 ３ ｉ 再开始 变温检定 。 预 ０ｍｎ后
２ 检 定 前检 查
首先 ， 应进 行温 度传感 器 的一般 检查 。
传感器放人恒温槽应避免与槽体 内壁相碰 ， 造成检 定 示值 偏高 或偏低 。 ② 数字式 铂 电阻温 度计使 用前 开机 预热 ３ ０ ａ ， ｒｎ查 看两个 参数 Ｗｌ本 机校 零 ） Ｗ２ 本 机 上线 ） ｉ （ 、 （
是否 与测试 证 书 相 同 ， 果 不 一 致 ， 据 证 书 给 定 如 根
王 强 乐 羲 龙锦屏 ， ，
（． １ 贵州 省大气探 测技 术与保 障中心 ， 贵州 贵 阳 ５００ ；． ５０２２ 贵州省黔南 自治州气象局 ， 贵州 都 匀 ５８０ ； ５００
锦屏 ５ ６ ０ ） ５７ ０
３ ．贵州省锦屏县 气象 局 ， 贵州
摘 要 ： 自动气象站温度检定工作已经在贵州省黔东南、 区域 遵义、 黔西南开展。温度传感器检定主要采用 ＷＬ ３Ｄ Ｒ一 ０
５ 注 意 事项
①温度传感器 内部是玻璃器件 ， 拿放时轻放不
要掉 在地 上 ， 以免 摔 碎 ， 用 时 要插 入槽 内专 用 孔 使 内， 避免 在 水 中晃 动 ， 成里 面 连 接 线 断 掉 。温 度 造
气象学数据的质量控制与校正方法
气象学数据的质量控制与校正方法气象学数据的质量控制与校正是保证气象观测数据准确可靠的关键步骤。
本文将介绍气象学数据的质量控制与校正的方法和技术，以帮助读者更好地理解和应用这些数据。
一、质量控制方法1. 数据源监测：及时监测数据源的状况，包括传感器的工作状态、仪器的校准情况以及数据传输的可靠性等。
对异常数据进行及时识别和处理。
2. 临界值检测：设置合理的临界值范围，对超出范围的数据进行筛选或修正。
例如，温度传感器的测量范围为-50℃至50℃，超出此范围的数据可视为异常值进行处理。
3. 空缺数据填补：对于由于传感器故障等原因导致的数据缺失，采用插值等方法进行填补，以确保数据的完整性和连续性。
4. 异常值检测：采用统计分析方法或专业知识判断，识别和剔除异常值。
常用的方法包括3σ原则、箱线图分析等。
二、校正方法1. 仪器校准：定期对气象观测仪器进行校准，保证仪器准确可靠。
校准过程中可采用标准气象设备进行对比测量，修正仪器的误差和漂移。
2. 数据对比：将同一地区或相似条件下的不同观测站点的测量数据进行对比，发现和修正存在的偏差或异常。
此方法常用于降水观测等气象参数。
3. 物理模型校正：根据大气物理学原理和数学模型，进行对观测数据的推算和校正。
例如，结合流体力学原理对风速观测数据进行修正，考虑地形和摩擦等因素。
4. 动态校正：根据气象观测数据的时序特性，采用滑动窗口或滤波算法等方法，结合历史数据进行动态校正。
这样可以更好地去除季节性和周期性变化对观测数据的影响。
三、应用案例1. 温度数据校正：针对地面气温观测数据，通过仪器校准和物理模型校正，考虑日照、云 cover 和局地影响等，修正大气透明度引起的偏差，提高数据的准确性。
2. 降水数据校正：基于多个降水观测站点数据对比，对观测数据进行校正，识别和修正人为或仪器误差，并考虑地形和季节性变化的影响，提高降水数据的可靠性。
3. 风速数据校正：通过动态校正方法，结合历史数据进行风速数据的平滑和修正，考虑地形和季节性变化因素，提高数据的精确度和连续性。
温度传感器标定方法
温度传感器标定方法引言温度传感器是一种用于测量环境温度的重要设备，广泛应用于各个领域，如工业控制、气象观测、医疗设备等。
为了确保温度传感器的准确性和可靠性，需要进行标定。
本文将介绍温度传感器的标定方法。
一、标定目的温度传感器的标定目的是确定传感器输出与实际温度之间的关系，即建立传感器的输入输出转换函数。
通过标定可以消除传感器本身及环境因素的影响，提高测量的准确性。
二、标定设备1. 标准温度源：用于提供已知温度的稳定信号。
常见的标准温度源有热电偶、铂电阻和温度恒温槽等。
2. 多路程温度模拟器：用于模拟多个温度点，以检验传感器在不同温度下的响应。
3. 数据采集系统：用于记录传感器输出信号和标准温度源信号，以进行后续的数据处理和分析。
三、标定步骤1. 准备工作：将传感器与数据采集系统连接好，并保证其工作正常。
同时将标准温度源放置在恒定的环境条件下，确保温度源信号的稳2. 标定点选择：根据应用的需求和温度传感器的工作范围，确定一系列标定点。
通常选择的标定点包括低温、中温和高温等。
3. 温度源校准：对标准温度源进行校准，确保其输出信号的准确性。
4. 传感器标定：将传感器放置在标定点，记录传感器输出信号和标准温度源信号。
重复多次以获得可靠的数据。
5. 数据处理：根据传感器输出信号和标准温度源信号，建立输入输出转换函数。
可以使用线性回归等方法进行数据拟合，得到准确的转换函数。
6. 标定结果验证：使用其他标准温度源对已标定的传感器进行验证，检验标定结果的准确性和可靠性。
四、标定注意事项1. 温度传感器和标准温度源在标定过程中应保持稳定的状态，避免热涨冷缩等因素的影响。
2. 标定过程中应注意传感器与标准温度源的接触情况，确保传感器可以准确地感知温度。
3. 标定点的选择应覆盖传感器的工作范围，并考虑实际应用中可能出现的温度变化范围。
4. 标定数据的采集和处理应严格按照规定的步骤进行，以确保标定结果的准确性和可靠性。
温度传感器分辨率测量方法
温度传感器分辨率测量方法
温度传感器的分辨率是指其能够区分温度变化的能力，通常以数字位数或者温度单位的小数位数来表示。
测量温度传感器的分辨率可以采用以下几种方法：
1. 规格表查询，首先，可以通过查阅温度传感器的规格表或者技术手册来获取其分辨率的具体数值。
规格表中通常会明确标明传感器的分辨率，以及其测量范围和精度等信息。
2. 实验测量，其次，可以通过实验的方式来测量温度传感器的分辨率。
这可以通过将传感器置于已知温度的环境中，然后记录传感器输出的数据，并逐渐改变温度，观察传感器输出数据的变化。
通过分析数据的变化，可以确定传感器的分辨率。
3. 校准设备测试，另外，可以使用专门的校准设备对温度传感器进行测试。
校准设备能够提供精确的温度输出，并且具有已知的分辨率和精度。
将传感器连接到校准设备上，然后对比传感器输出和校准设备输出的数据，从而确定传感器的分辨率。
4. 厂家提供的测试方法，有些温度传感器厂家会提供特定的测
试方法，可以按照厂家提供的方法进行测试，以获取准确的分辨率
数据。
总的来说，测量温度传感器的分辨率可以通过规格表查询、实
验测量、校准设备测试以及厂家提供的测试方法等多种途径来进行。
不同的方法可以相互印证，以确保得到准确可靠的分辨率数据。
自动气象观测站温度传感器标校的探析
自动气象观测站温度传感器标校的探析发表时间：2020-09-09T15:23:05.140Z 来源：《科学与技术》2020年28卷第9期作者：朱军王宗仁邢栋刘鹏[导读] 文章通过简述铂电阻特性及测温原理，利用标校过程中获取的不同温度值朱军王宗仁邢栋刘鹏山西省长治市气象局 046000摘要：文章通过简述铂电阻特性及测温原理，利用标校过程中获取的不同温度值、时间、轴向温场特定高度等数据，利用数学上的叠加传递、二阶函数、多项式等方法分析出温度标校中的最大允许误差、温场精准稳定性、温度动态响应时间等关键变量影响，并提出标校设备的集成智能化、温度动态补偿机制、轴向温场的密闭性改进、温度的动态响应特性，为自动气象站温度传感器的标校改进提供了有效技术支持。
关键词：温度传感器标校误差传递轴向温场精准稳定性动态响应时间引言自动气象观测站中测量系统的性能决定了获取可靠性数据的重要保障。
通过对气象观测使用的传感器的性能进行标校，是保障气象观测数据准确性的重要基础工作[1]。
为了保证自动气象站观测系统的稳定性和测量数据的正确性及有效性，需要气象工作人员对自动气象站的仪器设备定时进行检定和标校。
由于金属铂的物理化学特性稳定，温度测量精度高，复现性强，自动气象观测站主要使用PT100铂电阻来进行温度测量[2]。
贾博等研究发现当使用普通铂感温元件，得出不锈钢保护套管直径为φ12mm时，τ0.5﹤45S，φ16mm时τ0.5﹤90S，而铂膜元件铠装式τ0.5﹤5S。
1铂电阻特性及测温原理铂电阻温度传感器，利用金属铂的电阻值随着温度的变化而变化的原理，通过电阻与温度的函数关系间接测量温度。
铂金属测量温度的原理是通过转换电路的作用将随着温度变化的电阻值转换为电压信号输出。
测量温度时，恒电流Io和运放电路始终处于稳定状态，通过切换测出铂电阻Rt和Ro（标准电阻）输出的电压值分别为V1和V0由于四线制测量可消除引线电阻影响，提高温度测量的精准通。
温度校正系数
温度校正系数温度校正系数（Temperature Correction Coefficient），简称TCC，指的是由于环境温度的影响导致测量结果产生误差的情况下，根据温度大小对测量值进行校正所采用的系数。
在工业生产过程中，各种仪表的准确度和灵敏度都会受到环境温度的影响，因此，进行温度校正是确保各种测量仪器和传感器的准确度和稳定性的必要措施之一。
一、温度对仪器的影响1.随着温度的升高，仪器的精度会降低。
温度升高会导致电子元器件的电特性发生变化，比如电阻、电容、电感等的参数值都与温度有很大关系。
尤其是对于多数的半导体元件，其性能常常直接受到温度的影响，故要避免生产过程中的温度变化对仪器的精度产生影响。
2.温度变化还会对仪器感应元件造成偏差。
电磁感应式仪器（如电表、电流表、电压表）的感应元件（电容、电感、磁芯、插头等）都会随着温度的改变和条件的变化而出现错差。
同时，还会对其显示部分产生影响，如显示器中的CCD、LED等。
3.温度变化也会对仪器的机械元件造成变形。
各种机械元件（如桥梁、支架、变压器等）的尺寸和形状都受温度影响，而机械元件变形则会使仪器的精度发生改变。
因此，在生产过程中，必须考虑环境温度对仪器的影响，进行温度校正。
二、温度校正在实际生产中，各种仪器的温度校正方法不尽相同，但一般采用的方法都包括以下两个步骤：1.测量带（或样品）与校准物在同一温度下，获取标准值。
2.将测量带（或样品）按实际工作温度进行测试，获取实际测量值。
以温度传感器为例，其测温原理是根据温度对电阻值的影响进行测量，因此，要对其进行温度校正，可以按照下面的两种方法进行。
1.手动校准手动校准的方法简单易行，但需要使用标准电阻等工具。
在常温下，将标准电阻连接到温度传感器两端，读取标准电阻值。
随后，将温度传感器暴露于高温环境中（例如100℃），读取此时的阻值变化。
将标准电阻值和高温下的测量值代入公式中，即可求得温度校正系数。
2.自动校准自动校准的方法相对于手动校准更加方便和迅速。
气象传感器采集实训报告
一、实训背景随着我国气象事业的不断发展，气象观测的重要性日益凸显。
气象传感器作为气象观测的核心设备，其性能和稳定性直接影响到气象数据的准确性和可靠性。
为了提高我国气象观测技术水平，培养具有实际操作能力的气象人才，我们开展了气象传感器采集实训。
本次实训旨在使学生深入了解气象传感器的工作原理、操作方法以及数据采集流程，为今后从事气象观测工作打下坚实基础。
二、实训目的1. 掌握气象传感器的基本原理和结构；2. 熟悉气象传感器的安装、调试和维护方法；3. 学会气象数据采集、处理和传输技术；4. 培养学生严谨、细致、团结协作的工作态度。
三、实训内容1. 气象传感器基本原理及结构本次实训主要涉及的气象传感器有温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器等。
实训过程中，我们详细学习了各类传感器的原理和结构，包括传感器的敏感元件、转换元件和信号处理单元。
2. 气象传感器安装与调试实训中，我们亲自动手安装了气象传感器。
在安装过程中，我们严格按照操作规程进行，确保传感器安装牢固、接线正确。
安装完成后，我们对传感器进行了调试，检查传感器的工作状态，确保其能够正常工作。
3. 气象数据采集与处理气象数据采集是气象观测的关键环节。
我们学习了气象数据采集的方法和流程，包括数据采集设备的选择、数据采集频率的设置、数据采集过程中的注意事项等。
在实训过程中，我们使用数据采集器对气象传感器采集的数据进行了实时监测，并对采集到的数据进行处理和分析。
4. 气象数据传输与存储气象数据传输是气象观测的又一重要环节。
我们学习了气象数据传输的方式和手段，包括有线传输和无线传输。
在实训过程中，我们使用无线传输方式将气象数据传输到数据中心，并对数据进行存储和管理。
四、实训成果通过本次实训，我们取得了以下成果：1. 掌握了气象传感器的基本原理和结构；2. 熟悉了气象传感器的安装、调试和维护方法；3. 学会了气象数据采集、处理和传输技术；4. 培养了严谨、细致、团结协作的工作态度。
温度传感器实验报告
温度传感器实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过使用温度传感器来检测不同环境下的温度变化，并通过实验数据分析温度传感器的性能和准确度。
二、实验仪器
1. Arduino Uno控制板
2. DS18B20数字温度传感器
3. 杜邦线
4. 电脑
三、实验步骤
1. 连接DS18B20温度传感器到Arduino Uno控制板上。
2. 使用Arduino软件编写读取温度传感器数据的程序。
3. 通过串口监视器读取传感器采集到的温度数据。
4. 将温度传感器放置在不同环境温度下，记录数据并进行分析。
四、实验数据
在室内环境下，温度传感器读取的数据平均值为25摄氏度；在户外阳光下，温度传感器读取的数据平均值为35摄氏度。
五、实验结果分析
通过实验数据分析可知，DS18B20温度传感器对环境温度有较高的
敏感度和准确性，能够较精准地反映环境温度的变化。
在不同环境温
度下，传感器能够稳定地输出准确的温度数据。
六、实验结论
本实验通过对DS18B20温度传感器的测试和分析，验证了其在温
度检测方面的可靠性和准确性。
温度传感器可以广泛应用于各种领域，如气象监测、工业控制等。
通过本次实验，我们对温度传感器的性能
有了更深入的了解。
七、参考文献
1. DS18B20温度传感器数据手册
2. Arduino Uno官方网站
以上为实验报告内容，谢谢！。
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为 了提高 工作 效率 ， 目前 厂家生 产 的恒温槽 有多槽 体机 器 ， 多见于 双槽 体 恒 温槽 ， 两个 槽 体彼 此分 开 ， 各 自单独 使用 一 台压 缩机 和加 热器 ， 可 以同时使 用， 互 不干扰 ， 因为两个槽 体可 以设 置不 同的温度 点 ， 在 进行完 高温点 检定后 马 上 可 以换到 低温 槽体 内检定 ， 工 作效率 得 到很大提 高 。 但是 需要注 意 的是机器 功率 也 因此 加大 ， 各 自槽体 的 电源线 缆需要 单独 接人 ， 以免 因为 同时接人 一个 插 座使 得 电流过 大 。 机 器周 围应 无阻 拦 ， 满足 散热 的需要 。 ３铂 电阻温 度传 感 器 气象 用 的温度测量 仪 器主要 是铂 电ｇ ￣ Ｌ Ｐ ｔ ｌ Ｏ ０ ， 其Ｏ ℃的 电阻值为 ｌ Ｏ Ｏ ｇ ． ￣ 。 气 象 用铂 电阻表层 有镀铬 的金 属保 护层 ， 尾端 是标 准四 线制接 线 ， 一 般按 照 四根 接 线 的颜 色或者 接线端 子的颜 色分为两 组 ， 同一组 的两 根线按 照相邻 的顺 序接 人 温度 采集 器 的 四个 端 口（ 两组 接线 无先 后顺
开启 恒温槽 ， 使一 个槽体 内液体 温度 达到３ ０ ￣ Ｃ， 另一 个槽体 内液 体温度 为 Ｏ ＇ Ｃ（ 当需要进 行校准 时 ， 按照校 准规程要 求的 温度点进 行设置 ） 。 将 要检测 的温 度 传感器 接入地 温变送箱 ， 通过 数据 采集器显 示在 电脑 上的 自动 气象站监 控界 面， 可 以同 时接入 十根传感器 ， 分别显 示在草 温、 ０ － － － ３ ２ ０ Ｃ Ｍ． ￣温 上 ， 注 意要把各 个 部件 之 间的接地 线都 统一 相接 ， 温度 传感 器对接 地信号 特别 敏感 ， 容易 造成
上方 可重 新启 动 ， 以 免损坏 压 缩机 。 ２ ４ 双温 式恒温 槽
１检定 ／ 校准 测试 系统 设 备组 成
１ １温 度计 量
计量标 准的工 作原理 是 由恒温 槽产生 一个稳 定均匀 的温度场 ， 将标准 器和 被检 计量 器具 置于 同一 个温 度场 中 ， 通 过 比较标 准器 和被检 仪器 的示值 ， 确定 被检 仪 器是 否符 合规 定要 求 １ ２温 度标 准器 选用 河北省 高碑店 市 兴华 电子 仪器 厂生产 的ＲＣ Ｙ 一２ Ａ型铂 电阻数 字测 温 仪作 为 温度标 准器 。 仪 器前 面板 有 四只 按键 开关 ， 分 别是 测量 、 本 机校零 、 本 机 上限、 ＋ ２ ０ ０ ￣ Ｃ。 使用 时 ， 将本机 校零 键按 下 ， 打开 电源预 热１ ５ ｍｉ ｎ ， 仪 器显 示数值 应与 检定证 书提供 的数据 相符 ， 如 不符可使 用螺 丝刀调 准ｗ１ 使其 符合 。 将本 机 上 限键按 下 ， 仪 器显示 数值 应与证 书提供 的数据 相符 ， 如不符 可调 准Ｗ２ 使其 符 合。 经 过凋 零后 ， 即可 使用 ， 按 下 测量按 键 ， 屏 幕显示 温 度探 头的 温度 数值 。 １ ． ３ 辅 助设 备 制冷 恒温槽 ， 用 于形成 均匀 和恒 定的温 度场 。 温 度传感 器数 据采 集器 ， 用 于读 取 温度 传感 器 的数 值 并在 电脑 上显 示 。 。 度场 器 去Ａ０ ｄ ｉ ａ Ｊ １ ｚ ２ ＷＬ Ｒ － Ｄ 型 制 冷恒 温 槽 ２ ． １制 冷恒 温槽 的机 构和特 点 ＷＬ Ｒ－ Ｄ 型恒 温槽 技 术性 能符 合气象 用检 定 温度表 的 技术标 准 中要求 的 设备 技术 性能 要求 。 恒 温槽 通过对 槽体 内的液体 介质 （ 通 常是无 水酒 精或者 纯 净水 ） 的加 热或者 制冷 使之 达到 设定温 度 。 温度 控制 系统 根据设 定 的温度 点和 感温 铂 电阻测到 的槽体 内的温度 来控制 制冷压 缩机 或者加热器 工作 ， 液体 介质 在槽 体 内通过 电机 以顺 时针方 向旋 转循环 和上 下翻 滚循环 两种 循环 方式结 合 在一 起 ， 在 工作 区内创 造 了温度 稳定及 均匀 的液 体空 间 ， 用于温 度表 和温度 传
科 学论 坛
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气 象 用 温 度 传 感 器 的 校准 测试 方法
张喜鸿
（ 广 西 区 气象 技术 装备 中心 广西区 南宁 市 ５ ３ ０ ０ ２ ２ ）
［ 摘 要］ 自动气 象站 用 的温度 传感 器很 多 ， 包括 铂 电阻 式和半 导体 式等 ， 为 了对 这 些传感 器 进行 校准 ， 本 文将 介绍 常用设 备 ＷＬ Ｒ— Ｄ型制冷 恒温槽 的结构 特 点和操 作 说 明 ， 并介 绍一 种方 法对 常用 的Ｐ ｔ １ ０ 啪 电阻 温度传 感 器进 行校 准 测试 。 ［ 关键 词］ 制冷 恒温 槽 ； 数 字测 温仪 ； Ｐ ｔ ｌ Ｏ ０ ￣ 电 阻温度 传感 器 ； 校 准 测试 ；
中图分 类号 ： ０５ ５ １ ． ２ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ３ ３ 一 Ｏ １ Ｏ 卜０ ｌ
引 言 随着 科学技术 的进步 和观 测条 件 的改善 ， 如 今的 自动气象站 大多使 用 电子 式的传 感器 ， 其 中属 于温 度观 测部分 的就 包括气 温 、 地温 、 草 温等 。 而且为 了建 立 可靠 的密 集型 的观测 预警 网络 ， 全 区建立 的 自动气 象站越 来 越多 ， 为 了保证 观测 质量 和测量数 据 的准确性 ， 并且 按照 国家气象局 的有 关规定必 须对这 些使 用 中的传 感器进行 校准 。 本 文将 通过 对常用 的铂 电阻温度 传感器进 行校准 测试 的方法 ， 使 大 家 了解制 冷恒 温槽 的使 用 。