一、傳感器模塊

 

　　1、溫度傳感器

 

　　溫度傳感器是便攜式氣象儀的核心組件之一，用于測量環境溫度。常見的溫度傳感器類型包括熱電偶、熱敏電阻和半導體傳感器。熱敏電阻因其高靈敏度和低成本被廣泛應用于便攜設備中，能夠在較寬的溫度范圍內提供精確的溫度讀數。其工作原理基于電阻隨溫度變化而改變的特性。

 

　　2、濕度傳感器

 

　　濕度傳感器用于檢測空氣中的相對濕度。電容式濕度傳感器是目前常用的類型，它通過測量電容值的變化來反映濕度水平，具有響應速度快、精度高的優點，適合長時間連續監測，并且對環境條件（如溫度波動）的影響較小。

 

　　3、風速傳感器

 

　　風速傳感器通常采用三杯式或螺旋槳式設計，通過旋轉速度來計算風速。三杯式傳感器結構簡單，抗風能力強；螺旋槳式則更適合低風速環境下的精確測量。傳感器輸出信號經過處理后轉化為具體的風速數值，單位一般為米/秒或公里/小時。

 

　　4、風向傳感器

 

　　風向傳感器多采用風標或電子羅盤技術，前者依靠機械裝置指示風向，后者則利用地磁場進行定位。電子羅盤不僅能夠提供更準確的風向信息，還能在復雜地形下保持穩定性能，減少外界干擾。

 

　　5、氣壓傳感器

 

　　氣壓傳感器用于測量大氣壓力，對于預測天氣變化至關重要。硅基MEMS（微機電系統）傳感器因其體積小、功耗低而廣泛應用。通過監測氣壓變化，可以提前預警風暴或其他天氣事件的發生。

 

　　二、數據處理單元

 

　　1、微控制器

 

　　微控制器負責接收來自各個傳感器的數據，并對其進行處理和存儲。它還控制顯示屏和其他外設的操作。常見的平臺有ARM Cortex-M系列、PIC單片機等，它們具備強大的運算能力和豐富的接口資源，能夠滿足復雜的氣象數據分析需求。

 

　　2、無線通信模塊

 

　　為了實現遠程數據傳輸，部分儀器配備了無線通信模塊，如藍牙、Wi-Fi或LoRa等。這些模塊允許用戶將數據上傳至云端或與其他設備共享。無線通信不僅提高了數據獲取的便捷性，也為構建分布式氣象監測網絡提供了可能。