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    建立個人氣象站Vantage Pro2無線氣象站/自動氣象站

    點擊次數:649 發布時間:2008-09-12

    建立個人氣象站Vantage Pro2無線氣象站/自動氣象站


    氣象愛好者可以從Vantage Pro2氣象站得到溫度、濕度、降雨量、氣壓和風速的值。傳感器集成件(通過無線電發射器)每隔2.5 秒就會向顯示控制臺發送一次氣象數據。
       母親喜歡看天氣預報。在我小的時候, 每當晚間新聞結束前的5分鐘,她都要求我安靜。此時,電視里的氣象學家站在紐約市地圖前,為觀眾報告第二天的天氣情況。母親全神貫注,目不轉睛地盯著席卷三州地區的暴風雨雷達云圖。每次我問她為何如此喜歡看天氣預報,她都會聳聳肩說:“我想知道明天穿啥衣服。” 但是我一直都在懷疑這句話的真實性。她對天氣預報如此癡迷,根本不像只是希望知道第二天早上是否穿外套或帶雨傘那么簡單。
        雖然我現在不怎么看電視, 但是我卻繼承了母親的“優良傳統”,對天氣預報情有獨鐘。在紐約時報上,通常都會有天氣預報以及記錄并預報本周zui高溫度、zui低溫度的氣象圖。每次拿到《紐約時報》,我做的*件事就是翻看天氣預報,尤其會仔細研究氣象圖。不久前,美國加利福尼亞州海沃德市的戴維斯儀器儀表公司(Davis instruments)研制出了個人氣象站。當我得知這一消息時,好奇心開始蠢蠢欲動了。即便是放在擁擠的曼哈頓街道上,這種個人氣象站也能通過無線電波,不斷地為你發送的氣象數據。對于氣象儀器發燒友而言,這類儀器也許已經不是什么新鮮玩意兒,但是Vantage Pro2卻是融合了強大發射能力與個人軟件的個人氣象站,它的預報范圍可以到你家的周圍。
        個人氣象站包括了傳感器集成件和顯示控制臺兩大部分。傳感器集成件由風速計、風向標、雨量收集器、溫度計、濕度計、氣壓表(氣壓表安裝在顯示控制臺內部)組成,可以把它安裝在屋頂,也可以放在自家后院,它的作用就是收集天氣“情報”。顯示控制臺的作用就是接受傳感器發射過來的情報,然后顯示出來。你可以將它放在床邊、飯桌上,也可以掛在墻壁上——只要你覺得方便放在哪兒都行。溫度計和濕度傳感器裝在一個太陽防輻射罩內,太陽防輻射罩恰到好處地開了一個縫,空氣可以通過縫隙自由出入,而陽光卻一絲也進不了??諝饬魍墒箿y量的數據更,因此某些型號的個人氣象站還在塑料盒內加裝了風扇,以促進空氣流通。
        在安裝傳感器集成件時,我發現雨量收集器特有意思,它能將雨點匯集于一個翻斗內。這個精巧的小玩意兒看起來有點像一塊蹺蹺板,兩端各有一個勺子。首先,雨水會匯集在抬起的勺子中,當降雨量達到0.2毫米時,這個裝滿雨水的勺子就會向下傾斜,把雨水倒到地面上,并將另一個勺子抬起。后者開始繼續接雨。每當勺子上下交換時,懸掛于杠桿中部的磁鐵就會左右搖擺,觸動開關,記錄的降雨量就會增加0.2毫米。
        在傳感器集成件上,有一塊小型太陽能電池板??蓜e小看它,它產生的電能足以充滿傳感器的電容器。這樣,就算在漆黑的夜晚,傳感器集成件也能為我們服務 (在光線特別暗的地區,如冬天的阿拉斯加,個人氣象站的后備電源則是鋰電池)。負責為顯示控制臺發送氣象數據的無線電發射器的發射功率大約為8毫瓦。8毫瓦的發射功率聽起來很小,但是比起以前的老機型就要大得多。在聯邦通信委員會制定的規章制度中,有些條款明確限制了以單一頻率發射無線電信號的發射功率。
        Vantage Pro2巧妙地避開了限制:發射的擴頻信號可從一種頻率跳到另一種頻率 [該技術是由電影明星海蒂·拉瑪( Hedy Lamarr),在第二次世界大戰期間與別人一起發明的,旨在消除無線電制導水雷的干擾]。傳感器集成件發送的氣象數據能穿越窗戶、透過墻壁,當它與顯示控制臺之間比較空曠時,傳輸范圍至少是 300米。在《科學美國人》總部,我對傳感器集成件做了一個測試,把它放到本層樓另一端的一間辦公室內,看它發射的信號能否穿越層層墻壁。結果,我桌面上的顯示控制臺清晰地顯示出了氣象數據。然后我又下樓,把它安置在梅笛森大街的另一側,結果如我所料,氣象數據仍然到達了12 樓。
        在控制臺的顯示屏上,傳感器發射過來的數據每隔 2.5 秒就會更新一次。另外,顯示屏還會顯示過去24個小時的氣象圖。用戶還可以使用WeatherLink軟件,把氣象數據下載到自己的計算機上,盡情地對氣象資料進行分析和作圖。如果用戶愿意,將資料放到自己的上也未嘗不可。zui棒的是,用戶可以利用軟件詳細分析氣象站的測量數據,對局部天氣情況作出準確預測。通過這個功能,用戶可以在個人氣象站上定制某一地點的天氣預報。
        某些售價僅為30美元的個人氣象站,一般只根據氣壓來預報天氣。但Vantage Pro2則顯得更加人性化,風速與風向、溫度與濕度以及氣象站所處的具體位置( 用戶在安裝該裝置時就要輸入緯度和經度),都在氣象站的考慮范圍之內。例如,如果一個氣象站位于美國的東海岸,它探測到了正在下降的氣壓以及從西、北兩方吹來的風,那么軟件可能就會作出預測:一場暴風雨即將來臨。但是如果風來自南方和東南方,那么預測結果就不一樣了。在預測加利福尼亞州的天氣情況時,該地的氣象站不會輕易預測出下雨天氣,因為氣象站考慮到了西海岸的地中海氣候的影響。
        戴維斯儀器儀表公司的銷售總監羅素·黑里格(Russell Heilig)說, Vantage Pro2的典型客戶是一位氣象儀器發燒友,使用個人氣象站以后,他得到的天氣預報往往于電視中的天氣預報;購買客戶還包括農場主,他們會給自己的氣象站添加土壤濕度傳感器和葉面濕度傳感器;釀酒商是更為典型的客戶,他們可以利用準確的氣象信息,決定何時對真菌和其他有害生物實施噴灑殺滅作業;zui意外的客戶也許要算美國賽車協會的各個參賽車隊,因為他們需要了解賽道上的溫度、濕度和氣壓,以使賽車的發動機能以zui佳性能參賽。
        那么我母親對個人氣象站的態度如何呢? 她舍得掏腰包購買嗎? 前幾天我打征求她的意見,但是我犯了一個錯誤——不該提到的價格。“那也太貴了!”她叫了起來。“誰會買這這種東西? 這是為富豪們準備的!”我告訴她其實大部分客戶并不是百萬富翁,但她似乎不太相信。“嗯,從制造商的角度考慮希望如此,” 她說,“我對它已無好感。我喜歡了解天氣情況, 但尚未達到這種程度。”但她隨后又補充道:“或許你父親會喜歡它。”  
     
     
     

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