1、傳感器

能感受被測氣象要素的變化并按一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉換器組成。

自動氣象站常用的傳感器有：

氣壓——膜盒式電容氣壓傳感器

氣溫——鉑電阻溫度傳感器

濕度——濕敏電容濕度傳感器

風向——單翼風向傳感器

風速——風杯風速傳感器

雨量——翻斗式雨量傳感器

蒸發——稱重式蒸發量傳感器

輻射——熱電堆式輻射傳感器

地溫——鉑電阻地溫傳感器

日照——自動追蹤器直接輻射表、雙金屬片日照傳感器

2、數據采集器

數據采集器是自動氣象站的核心,其主要功能是數據采樣、數據處理、數據存儲及數據傳輸,其主要技術性能為：

數據采樣速率及算法規定；

采集器的電源能保證采集器至少七天正常工作,數據存儲器至少能存儲三天的每分鐘氣壓、氣溫、相對濕度、1分鐘平均風向和風速、降水量和下表列各項目的每小時正點觀測數據,能在計算機中形成規定的數據文件。

2、風向：測量原理超聲波,0～360°（±1°）

3、空氣溫度：測量原理二極管結電壓法,-40℃～85℃（±0.3℃）

4、空氣濕度：測量原理電容式,0～100%RH（±2%RH）

5、大氣壓力：測量原理壓阻式,300hPa～1100hPa（±0.02hPa）

6、光照：測量原理光電效應,0-100Klx（±3%）

7、光學雨量：測量原理光電式,0～4mm/min（±4%）；

8、采集器供電接口：GX-12-3P插頭,輸入電壓5V,帶RS232輸出Json數據格式,采集器供電：DC5V±0.5V峰值電流1A,

9、傳感器modbus、485接口：GX-12-4P插頭,輸出供電電壓12V/1A,設備配置接口：GX-12-4P插頭,輸入電壓5V

10、太陽能供電、配置鉛酸電池,可選配30W 20AH/50W 40AH/100W 100AH.充電控制器：150W,MppT自動功率點跟蹤,效率提高20%

11、數據上傳間隔：30s-65535s可調

12、7寸安卓觸屏,屏幕尺寸：1024*600 RGB LCD

氣象傳感器

數據采集器

無程無線傳輸模塊

太陽能電池板或蓄電池

支架

機箱

上位機監控系統

太陽能電池板

自動氣象站的主要動力來源,通常是一個或多個太陽能電池板并聯穩壓器和一個或多個充電池。一般而言,太陽能電池板的輸出是其最佳的只有每天5個小時。因此安裝角度和位置是至關重要的。在北半球的太陽能電池板將被安裝成面向南,南半球的則面向北。安裝的角度則各有不同,但安裝的角度絕不應為5度,是因為會使灰塵積聚而令電力輸出下降。

在陽光充沛的情況下,12伏直流電太陽能電池板的輸出值為：

5瓦 = 400mA/hr

10瓦 = 800mA/hr

20瓦 = 1.6A/hr

40瓦 = 3.3A/hr

支架

自動氣象站使用的標準桅桿高度為1.8米,3米,6米和10米。亦有其它尺寸,但通常這些大小已被視作標準。

1.8支架是用于測量影響人類的參數。桅桿高度為參照頭部高度。

3米支架是用于測量影響農作物的參數（如小麥,甘蔗等）。桅桿高度為參照農作物的頂端。

10米支架是用于測量避免受樹木影響的數據,如樹木,建筑物或其他障礙物。通常這種自動氣象站是測量風速和風向。

30米支架是用于測量參數分層數據模型。在2米,3米,10米和30米各個分層中測量風,濕度和溫度。其他傳感器則安裝在2米或以下的高度。

有線傳輸自動氣象站

儀器的感應部分與接收處理部分相隔幾十米到1千米之內,其間用有線通信電路傳輸。由氣象傳感器、接口電路、微機系統、通訊接口等組成。傳感器將氣象信息轉換成電信號由接口電路輸出。微機系統是它的心臟,負責處理接口電路及觀測員通過鍵盤輸入的信號,并將處理結果輸出顯示、打印、存盤,也可通過接口送到信息網絡服務系統。這種自動站早期用于實時查詢氣象資料,現在逐漸取代氣象站日常主要觀測工作。

無線傳輸氣象站

又稱無人氣象站。它包括測量系統、程序控制和無線發模通訊模塊、電源三部分組成。氣象要素轉換成電信號的方式常見有機械編碼式和低頻調制式兩種,前者多使用機械位移的感應元件,使指針在碼盤上位移而發出不同的電碼；后者多使用電參量輸出感應元件,使它產生一個低頻變化的信號,然后將此信號載于射頻上發射。無人氣象站通常能連續工作一年左右,每天定時觀測4─24次。可在1000公里之外的控制中心指令或接收它拍發的電報,也可利用衛星收集和轉發它拍發的資料。該站通常安置在沙漠、高山、海洋(漂浮式或固定式)等人煙稀少的地區,用于填補地面氣象觀測網的空白處。

長期自動氣象站

長期自動氣象站是一種僅僅用于收集資料的氣象站。它的資料不對發送,由工作人員定期取回。2005年中國珠峰綜合科考隊的科學家們在珠峰海拔6520米的東絨布冰川埡口,成功搭建起了一套長期自動氣象觀測站,這是目前世界上海拔最高的自動氣象觀測站。這個自動氣象觀測站分為兩層,能夠每10分鐘獲取一次大氣溫度、濕度、風向、風速等數據,其中的雪探測儀設備還可以每10分鐘獲得一次雪深的數據,超聲探測儀可以獲得三維的風速風向和二氧化碳通量等第一手數據。

在配有計算機的自動氣象站,實時將氣象要素值顯示在計算機屏幕上,并按規定的格式存儲在計算機的硬盤上。在定時觀測時刻,還將氣象要素值存入規定格式的定時數據文件中。根據業務需要實現各種氣象報告的編發,形成各種氣象記錄報表和氣象數據文件。

通過對自動站運行狀態數據的分析,實現自動站的遠程監控。

按業務需求通過計算機輸入人工觀測數據。

按照海平面氣壓計算公式自動計算海平面氣壓；按照附錄1濕度參量的計算公式計算水汽壓、相對濕度、露點溫度以及所需的各種統計量。

編發各類氣象報告。

按地面氣象觀測數據文件和記錄簿表格式形成觀測數據文件。

編制各類氣象報表。

實現通訊組網和運行狀態的遠程監控