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淺析溫濕度傳感器的維護

文章來源：本站發布時間：2015-08-18

溫濕度傳感器是一種能連續測量溫度和濕度變化的遙感儀器，在日常測報工作中，容易出現故障。為滿足對觀測記錄“代表性、準確性、比較性”的要求，提高觀測數據的質量和可用性，有必要對溫室傳感器的維護進行研究。

1、溫濕傳感器的工作原理

芬蘭Vaisala公司生產的HMP45D溫濕度傳感器是目前我國氣象部門地面氣象觀測網內自動氣象站上統一使用的測量氣溫和相對濕度的傳感器。該傳感器采用鉑電阻感應元件（Pt100）測氣溫，是無源的電阻輸出；采用電容式薄膜聚合物感應元件直接測相對濕度，是有源的0-1V電壓輸出。溫度和濕度感應元件裝在傳感器頭部帶有濾膜的保護罩內。

（1）溫室傳感器一般安裝在觀測場內（室外），是可同時測量空氣溫度和濕度的遙感儀器。本站使用的為HMP45D的溫濕度傳感器，其鉑電阻溫度傳感器是一個用光刻工藝制作的微形鉑電阻，利用鉑電阻正比于溫度的變化的原理，通過測量鉑電阻值而測得溫度值。

（2）電容式薄膜聚合物濕度傳感器是利用薄膜聚合物材料吸濕后介電特性發生變化的原理來測量相對濕度的。其是以薄膜聚合物為介質，用真空表面噴射鍍膜工藝在其上制作能透過水分子的表面膜電極并做成一個微形薄膜電容器。該電容器的電容量隨薄膜聚合物介質吸附水分子的多少（取決于環境濕度的大小）而變化，再用測量電路將電容量的變化轉換成輸出電壓（或電流）的變化，即通過測量輸出電壓（或電流）測得相對濕度。

傳感器的供電電壓一般為7-35VDC。感應部件位于頭部，外有一層濾膜保護。測溫部分為標準4線制鉑電阻測溫并能滿足PT385測溫標準，測濕部分為濕敏電容濕度傳感器，輸出信號為0-1V，對應濕度為0-100%。

2、常見的故障及維護

2.1 空氣溫度超差或異常

原因分析：（1）線路松動或斷開，（2）傳感器壞，（3）因雷擊，防雷板1-4通道損壞，（4）采集器內1-4通道損壞。

解決方法：

（1）檢查溫室傳感器各連接線處是否牢固，是否有斷路現象，可用萬用表蜂鳴檔進行測量，如線路有故障，可更換線路。

（2）傳感器是否損壞，可用測量法（用萬用表測量，并通過公式計算得出）、對比法（將傳感器與溫度表置于同一環境中進行對比觀測）進行判斷，最直接的方法是替代法，即將一只新的傳感器接入采集器，如數據正常，可判斷該傳感器出現故障。采用替代法，也同時可判斷出該傳感器的各線路是沒有故障的。

（3）將防雷板上氣溫通道與地溫通道進行對調，看對比結果，判斷防雷板上氣溫通道和采集器上的氣溫通道是否有故障。

2.2 空氣溫度缺測或者示值為-24.6度，長時間不變　　

此故障一般為溫度傳感器斷線或防雷板上氣溫接線接觸不良所致，可用測量法進行判斷故障位置，進行修復。

2.3 相對濕度持續為100%或缺測

原因分析：（1）線路接觸不良或斷開；（2）傳感器壞；（3）長時間高濕天氣，傳感器反應遲鈍；（4）過濾罩被塵埃污染。