[发明专利]一种温湿度梯度气象观测装置

权利要求书

1.一种温湿度梯度气象观测装置，其特征在于，包括：

第一组温湿度传感器(1)，设置在第一高度，用于检测地表温度和地表湿度；

第二组温湿度传感器(2)，设置在第二高度，用于检测距地表1.5米处的空气温度和空气湿度；

第三组温湿度传感器(3)，设置在第三高度，所述第三组温湿度传感器(3)包括黑球温度计和湿度传感器，黑球温度计用于检测距地表1.6米处的体感温度，湿度传感器用于检测距地表1.6米处的空气湿度；

所述第一组温湿度传感器(1)、第二组温湿度传感器(2)和第三组温湿度传感器(3)均与控制板连接。

2.根据权利要求1所述的一种温湿度梯度气象观测装置，其特征在于，还包括：

控制箱(4)，所述控制板设置在所述控制箱(4)内；

支柱(5)，固定在所述控制箱(4)的顶端；

支杆(6)，所述支杆(6)为多个，多个所述支杆(6)分别用于固定多组所述温湿度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种温湿度梯度气象观测装置，其特征在于，所述第一组温湿度传感器(1)包括红外温度传感器和湿度传感器。

4.根据权利要求2所述的一种温湿度梯度气象观测装置，其特征在于，还包括：

光伏板(7)，设置在所述支柱(5)上；

蓄电池，设置在所述控制箱(4)内，所述蓄电池与所述光伏板(7)电连接，且所述蓄电池用于为所述控制板供电。

5.根据权利要求3所述的一种温湿度梯度气象观测装置，其特征在于，所述控制板包括红外温度传感器接口电路，所述红外温度传感器接口电路包括偏置电路和放大电路，

所述偏置电路包括三极管Q2、稳压管D1和电位器RP1，所述三极管Q2的基极与稳压管D1的阳极连接，所述稳压管D1的阴极连接电源12V，所述三极管Q2的发射极通过电位器RP1连接电源12V，所述三极管Q2的集电极与红外温度传感器的第一输出端连接，所述红外温度传感器的第二输出端接地，

红外温度传感器的第一输出端接入所述放大电路的输入端，所述放大电路的输出端接入所述控制板的第一AD通道。

6.根据权利要求5所述的一种温湿度梯度气象观测装置，其特征在于，所述放大电路包括依次连接的运放U1A和运放U1B，所述运放U1A的同相输入端通过电阻R21连接所述红外温度传感器的第一输出端，所述运放U1A的反相输入端通过电阻R16接地，所述运放U1A的输出端通过电阻R11反馈连接至所述运放U1A的反相输入端，

所述运放U1A的输出端接入所述运放U1B的同相输入端，所述运放U1B的反相输入端接地，所述运放U1B的输出端通过电阻R12反馈连接至所述运放U1B的反相输入端，

所述运放U1B的输出端作为所述放大电路的输出端，接入所述控制板的第一AD通道。

7.根据权利要求6所述的一种温湿度梯度气象观测装置，其特征在于，还包括滤波电路，所述滤波电路包括电阻R6和电容C4，所述电阻R6的第一端与所述运放U1B的输出端连接，所电阻R6的第二端通过电容C4接地，所述电阻R6的第二端所述滤波电路的输出，接入所述控制板的第一AD通道。

8.根据权利要求3所述的一种温湿度梯度气象观测装置，其特征在于，所述控制板还包括湿度传感器接口电路，所述湿度传感器接口电路包括依次连接的电荷放大电路和整流电路，所述电荷放大电路的输入端与所述湿度传感器的输出端连接，所述整流电路的输出接入所述控制板的第二AD通道，

所述电荷放大电路包括运放U2A，所述运放U2A的反相输入端与所述湿度传感器的输出端连接，所述运放U2A的同相输入端接地，所述运放U2A的输出端通过电阻R2反馈连接至所述运放U2A的反相输入端，所述电阻R2的两端并联有电容C2。

9.根据权利要求8所述的一种温湿度梯度气象观测装置，其特征在于，所述整流电路包括运放U2B和运放U2C，所述运放U2B的同相输入端与所述运放U2A的输出端连接，所述运放U2B的反相输入端通过二极管D2连接至所述运放U2A的输出端，所述运放U2A的输出端依次通过二极管D3、电阻R5反馈连接至所述运放U2B的反相输入端，

所述运放U2C的反相输入端通过电阻R3连接所述运放U2A的输出端，所述运放U2C的反相输入端通过二极管D4连接至所述运放U2C的输出端，所述运放U2C的输出端依次通过二极管D5、电阻R4反馈连接至所述运放U2C的反相输入端，所述运放U2C的同相输入端接地，

所述二极管D5的阴极与所述二极管D3的阴极连接，且所述二极管D3的阴极作为所述整流电路的输出，接入所述控制板的第二AD通道。