Nguyên lý hoạt động của thiết bị đo thời tiết loại-kim loại chủ yếu dựa trên nhiều cảm biến-có độ chính xác cao và công nghệ đo lường tiên tiến để đạt được-giám sát thời gian thực về các thông số khí tượng như tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ, độ ẩm và áp suất khí quyển. Sau đây là các nguyên tắc làm việc cụ thể để đo từng thông số của thiết bị đo thời tiết loại kim loại-:
Đo tốc độ và hướng gió:
Dụng cụ đo thời tiết loại-kim loại thường sử dụng công nghệ siêu âm để đo tốc độ và hướng gió.
Thiết bị này phát ra các tín hiệu siêu âm có tần số thay đổi liên tục và tính toán tốc độ gió cũng như xác định hướng gió bằng cách đo thời gian lan truyền (tức là pha tương đối) của sóng siêu âm trong không khí.
Tốc độ của âm thanh trong không khí được áp dụng cho tốc độ luồng không khí theo hướng gió. Nếu sóng siêu âm truyền cùng hướng với gió thì tốc độ của nó sẽ nhanh hơn; ngược lại, nếu sóng siêu âm truyền ngược chiều gió thì tốc độ sẽ chậm hơn.
Trong điều kiện phát hiện cố định, tốc độ của sóng siêu âm trong không khí có thể tương quan với hàm tốc độ gió, cho phép tính toán tốc độ và hướng gió chính xác.
Đo nhiệt độ và độ ẩm:
Dụng cụ đo thời tiết loại-kim loại sử dụng cảm biến nhiệt độ và độ ẩm-có độ chính xác cao để đo hai thông số này.
Cảm biến nhiệt độ có thể bao gồm cặp nhiệt điện, điện trở nhiệt (RTD) và cảm biến nhiệt độ bán dẫn, sử dụng các hiệu ứng vật lý khác nhau để chuyển đổi sự thay đổi nhiệt độ thành tín hiệu điện.
Cảm biến độ ẩm thường sử dụng công nghệ điện dung hoặc điện trở, đo độ ẩm bằng cách đo sự thay đổi điện dung hoặc điện trở khi độ ẩm dao động.
Những cảm biến này có thể cảm nhận được những thay đổi của môi trường xung quanh theo thời gian thực và chuyển đổi những thay đổi về nhiệt độ và độ ẩm thành tín hiệu điện để xử lý kỹ thuật số.
Đo áp suất khí quyển:
Dụng cụ thời tiết kim loại đo áp suất khí quyển bằng cảm biến áp suất khí quyển.
Cảm biến áp suất khí quyển chủ yếu sử dụng nguyên lý áp điện, máy đo biến dạng hoặc điện dung để chuyển đổi những thay đổi về áp suất khí quyển thành tín hiệu điện.
Cảm biến áp suất khí quyển có thể theo dõi sự thay đổi áp suất khí quyển theo thời gian thực, cung cấp thông tin quan trọng để phân tích và dự báo khí tượng.
