摘要：探空气象观测中湿度传感器表面结冰、结霜等污染物会降低其测量精度,双加热湿度传感器为该问题的解决提供了可能。为了实现对双加热湿度传感器加热策略进行优化设计,必须研究其稳态及瞬态工作状况。本文采用计算流体动力学(CFD)方法针对测量周期的四个阶段进行了优化设计。利用稳态分析模拟出两个湿度传感器不同间距下的相互影响情况。利用瞬态分析模拟出升温时间和冷却时间特性。传感器测量周期随气压不同在45 s～145 s之间变化。在探空仪上升速度为6 m/s的条件下,两个传感器之间的距离不小于3 mm时,两者互不影响。提出高空和低空两种模式加热策略,分别采用温度降幅为40℃和46℃的测量周期。

摘要：为消除地面气象探测领域中湿度传感器的温漂误差与沾湿误差,设计了一种双加热湿度传感器。利用24位低噪声模数转换器和电容-数字转换器实现温度和湿度的低噪声、高线性度测量,以Optidew Vision冷镜式露点仪作为标定仪器并结合遗传算法拟合修正温漂,使用交替加热的方法抑制沾湿误差。实验结果表明,该传感器的相对湿度测量精度可达±1%,并在6 min内将10%量级的沾湿误差降低至±1%。