温、湿传感器故障中数值异常的取舍分析

摘要 为了进一步提高温、湿度测量值的准确性、精确性，重点对温、湿传感器在使用过程中常出现的故障情况或出现异常值进行分析，判断在实际观测中出现故障或出现异常值时，数值是否有使用价值及如何处理，以解决实际观测中数据取舍问题。

关键词 温湿传感器；故障分析；处理方法；数值使用

中图分类号 P413 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）02-0250-02

目前，山东省建成自动气象观测站1 608个，在自动气象站温、湿度观测中基本使用的是Vaisala OyiFlnand公司生产的HMP45D空气温湿传感器，此传感器应用范围广，具有高湿环境下精度高、长期稳定性好等优点，而且不易受灰尘、化学气体等环境因素的影响。

1 工作原理

HMP45D温、湿传感器是用铂电阻温度传感器和湿敏电容传感器制作在一体后，测温元件是铂电阻传感器Rloo。用铂电阻的电阻值随温度变化的原理来测定温度，HMp45D温湿传感器的测湿元件是聚合物薄膜电容传感器HUMICAP180。测量时要保证Rloo铂电阻表面及管脚的清洁干燥。敏电容是用有机高分子膜做介质的一种小型电容器的电容量连续变化来测定湿度的[1]。

2 自动站温、湿度传感器故障或数据异常的情况分析

温、湿传感器是用来同时测量空气温度和相对湿度的。由于传感器的测量部分经常与空气中的灰尘和化学物质接触，使传感器在某些环境下产生漂移。而仪器的电气参数会随时间的推移、温度变化以及机械冲击而产生变化，因此传感器的数值会出现异常值或缺测。

2.1 温度缺测或异常，湿度正常

某站在2007年5月温湿传感器出现故障，在出现这种情况时，通常会用人工观测值来代替。在代替中，温度用的是干球订正后的数值，湿度用干、湿球查算的相对湿度来代替。水汽压和露点温度也是用人工反查值来代替。而在实际工作中，应该只输入干球订正后的值来代替进行对水汽压和露点温度的反查[2]。

2.2 湿度缺测或异常，温度正常

58024站在2009年1月21日11：00—16：00出现了此故障，经过对观测数据采用对比方法后，确定温度的变化规律，证明温度在前后的变化无明显变化，温度值可用。而湿度值出现异常值，然后出现缺测，这种情况观测员在处理时，应利用自动站的温度和干、湿球查算出的相对湿度进行查算，水汽压和露点温度值依靠反查得出。

例如传感器出现故障时温、湿出现情况：

2.3 温度、湿度均异常

某站2010年8月10日9：15—9：50更换温湿传感器后，10日11：00至14日15：00温度、相对湿度数据曲线变化异常平缓，期间的温度、相对湿度分钟数据曲线26次连续2 h以上划平线，由于观测员未及时发现处理，造成10日11：00至14日15：00温度、相对湿度、水汽压、露点温度数据失真。15：09更换温湿传感器过滤罩后才恢复正常"[3]。

像这种情况温湿度数据都无法使用，只能用人工观测数据来代替水汽压和露点温度也是用干、湿球反查得到的数值。

温、湿传感器的测量部分经常与空气中的灰尘和化学物质接触，使传感器在某些环境下产生漂移。而仪器的电气参数会随时间的推移、温度变化以及机械冲击而产生变化，因此传感器会出现故障或异常值的出现。

3 结论

自动气象站出现异常情况时，会影响记录的准确性和精确性以及数据的上传，如果不及时发现就会丢失重要的地面数据资料，因此要求观测员在值班期间要经常检查仪器的正常情况。如出现异常，要及时处理，平时也应注意积累经验，严格按照规范和有关文件精神处理资料、保留或处理方法[4-5]。

4 参考文献

[1] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003.

[2] 中国气象局.地面气象测报业务系统软件操作手册[M].北京：气象出版社，2005.

[3] 解凤燕，韦莉菊.关于湿敏电容HMP-45D型温湿传感器的维护[J].气象研究与应用，2009（增刊1）：195-196.

[4] 邵文东，李伟根，王荟.新型自动气象站常见故障维修与日常维护[J].安徽农学通报，2015（7）：150-151.

[5] 张立清，张洪卫.自动气象站仪器故障的分析处理[J].现代农业科技，2010（12）：23-24.