姚靜遠(yuǎn)，王建森，章 煥

（浙江省大氣探測技術(shù)保障中心，浙江杭州 310018）

0 引言

隨著地面氣象觀測的自動(dòng)化改造，浙江省共建成國家級自動(dòng)氣象站70 個(gè)，所用氣壓傳感器有江蘇無線電科學(xué)研究所有限公司生產(chǎn)的DYC1 型氣壓傳感器和芬蘭VAISALA 公司生產(chǎn)的PTB 系列氣壓傳感器。DYC1 型氣壓傳感器是基于硅電容式壓力敏感元件進(jìn)行大氣壓力測量[1]，芬蘭VAISALA 公司生產(chǎn)的PTB 系列氣壓傳感器是基于BAROCAP 硅電容絕對壓力傳感器，結(jié)合先進(jìn)的RC 振蕩電路進(jìn)行大氣壓力的測量[2]，兩者的工作溫度范圍廣、氣壓測量范圍寬、測量精度高，且具有良好的穩(wěn)定性。根據(jù)JJG（氣象）001—2015《自動(dòng)氣象站氣壓傳感器檢定規(guī)程》[3]，氣壓傳感器的檢定周期為一年，而氣壓傳感器會(huì)在使用一段時(shí)間后產(chǎn)生漂移，每年還應(yīng)根據(jù)檢定結(jié)果對超差的氣壓傳感器進(jìn)行調(diào)整，以保證氣象觀測數(shù)據(jù)的可靠。

1 氣壓傳感器的連接與設(shè)置

DYC1 氣壓傳感器和PTB 系列氣壓傳感器均可由RS-232串口線連接至電腦，通過采集器采集串行數(shù)字信號，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和修改。連接方式如圖1、圖2 所示。

圖1 DYC1 等型號氣壓傳感器與電腦的連接示意

圖2 PTB210 氣壓傳感器與電腦的連接示意

將傳感器接入計(jì)算機(jī)后，打開12 V 供電電源，使用相對應(yīng)的軟件設(shè)置端口屬性。將DYC1 氣壓傳感器和PTB330 氣壓傳感器的通信參數(shù)設(shè)置為“2400、8、1、N”，PTB210的通信參數(shù)設(shè)置為“9600、8、1、N”，PTB220 氣壓傳感器的通信參數(shù)設(shè)置為“2400、7、1、N”，氣壓數(shù)據(jù)均保留兩位小數(shù)位。

2 氣壓傳感器的調(diào)整方法

2.1 DYC1 氣壓傳感器和PTB330 氣壓傳感器的調(diào)整方法

使用串口調(diào)試軟件SSCOM33 進(jìn)行氣壓值的調(diào)整，分多點(diǎn)調(diào)整和線性調(diào)整，以MPCP1 指令為例進(jìn)行串行線單點(diǎn)校正。

首先打開氣壓傳感器面板蓋，按下電路板角落的藍(lán)色ADJ按鈕至LED 指示燈亮，進(jìn)入調(diào)整模式[4]。在串口調(diào)試軟件SSCOM33的數(shù)據(jù)顯示區(qū)提示字符“＞”后輸入s 回車后，開始進(jìn)行氣壓數(shù)據(jù)的調(diào)整。輸入“MPCP1”，在reading？后輸入被檢值并回車，然后在跳出的refrence？后輸入標(biāo)準(zhǔn)值并回車，依次根據(jù)被調(diào)整氣壓傳感器的誤差將500 hPa、600 hPa、700 hPa、800 hPa、900 hPa、1000 hPa、1100 hPa 等氣壓點(diǎn)修正，調(diào)整完畢后會(huì)自動(dòng)彈出修改結(jié)果（圖3），輸入r 后結(jié)束修改，并按下藍(lán)色ADJ 按鈕至LED 指示燈滅。

圖3 DYC1 氣壓傳感器調(diào)整示例

2.2 PTB210 氣壓傳感器的調(diào)整方法

使用WIZARD 軟件進(jìn)行氣壓值的調(diào)整。單擊按鍵“Read PTB210”[5]讀取數(shù)據(jù)（圖4），根據(jù)被調(diào)整氣壓傳感器的誤差在對應(yīng)框內(nèi)依次輸入1100 hPa、1060 hPa、1000 hPa、900 hPa、800 hPa、700 hPa、600 hPa、500 hPa 等8 個(gè)氣壓點(diǎn)的被檢值和相應(yīng)修正值，并單擊“White PTB210”將修改值寫入傳感器（圖5）。為保證相關(guān)參數(shù)已寫入傳感器內(nèi)部程序中，需單擊“Read PTB210”再進(jìn)行一次數(shù)據(jù)讀取。

圖4 PTB210 氣壓傳感器調(diào)整示例1

圖5 PTB210 氣壓傳感器調(diào)整示例2

2.3 PTB220 氣壓傳感器的調(diào)整方法

使用串口調(diào)試軟件SSCOM33 進(jìn)行氣壓值的調(diào)整，分多點(diǎn)調(diào)整和線性調(diào)整[6]，以MPCI 指令為例進(jìn)行多點(diǎn)校正[7]。

首先打開氣壓傳感器面板蓋，將傳感器DIP 開關(guān)的SW4 調(diào)至ON 位置（圖6），并在串口調(diào)試軟件SSCOM33的數(shù)據(jù)顯示區(qū)提示字符“＞”后輸入指令“mpc on”獲得傳感器的初始標(biāo)定值，再用“mpc off”關(guān)閉初始標(biāo)定值進(jìn)入調(diào)整模式。

圖6 調(diào)整模式下的DIP 開關(guān)位置

在串口調(diào)試軟件SSCOM33的數(shù)據(jù)顯示區(qū)提示字符“＞”后輸入指令“MPCI”開始進(jìn)行氣壓數(shù)據(jù)的調(diào)整。依次在reading？指令和Correction？指令后根據(jù)被調(diào)整氣壓傳感器的誤差輸入被檢值和相應(yīng)修正值，將500 hPa、600 hPa、700 hPa、800 hPa、900 hPa、1000 hPa、1100 hPa 等8 個(gè)氣壓點(diǎn)修正（調(diào)整過程中按ESC 鍵可放棄調(diào)整），調(diào)整完畢后會(huì)自動(dòng)彈出修改結(jié)果（圖7），輸入指令“mpc on”后結(jié)束修改，并將DIP 開關(guān)的SW4 調(diào)至OFF位置。

圖7 PTB220 氣壓傳感器調(diào)整示例

3 小結(jié)

在實(shí)際工作中，氣壓傳感器雖然故障率較低、運(yùn)行較為穩(wěn)定，但在使用一段時(shí)間后仍會(huì)產(chǎn)生漂移，若對不合格氣壓傳感器僅按報(bào)廢處理則需增加更多的氣壓傳感器備件，提高自動(dòng)站的維護(hù)成本。通過對幾種常用氣壓傳感器調(diào)整方法的研究及實(shí)際應(yīng)用，利于氣象計(jì)量檢定人員在每年的檢定工作中，對氣壓傳感器各檢定點(diǎn)示值穩(wěn)定性合格而示值誤差不合格的氣壓傳感器進(jìn)行修正，提高氣壓檢定的合格率，降低氣象觀測自動(dòng)站的維護(hù)成本。