اصل کار یک ابزار هواشناسی از نوع فلزی در درجه اول مبتنی بر حسگرهای مختلف-با دقت بالا و فناوری‌های اندازه‌گیری پیشرفته برای دستیابی به پایش واقعی{2}} پارامترهای هواشناسی مانند سرعت باد، جهت باد، دما، رطوبت و فشار اتمسفر است. در زیر اصول کاری خاص برای اندازه‌گیری هر پارامتر یک ابزار هواشناسی نوع فلزی- آمده است:
اندازه گیری سرعت و جهت باد:
ابزارآلات هواشناسی از نوع فلزی معمولاً از فناوری اولتراسونیک برای اندازه‌گیری سرعت و جهت باد استفاده می‌کنند.
این دستگاه سیگنال های اولتراسونیک با فرکانس متغیر پیوسته منتشر می کند و سرعت باد را محاسبه می کند و جهت باد را با اندازه گیری زمان انتشار (یعنی فاز نسبی) امواج اولتراسونیک در هوا تعیین می کند.
سرعت صوت در هوا بر سرعت جریان هوا در جهت باد قرار دارد. اگر موج اولتراسونیک در همان جهت باد منتشر شود، سرعت آن بیشتر خواهد شد. برعکس، اگر موج اولتراسونیک در جهت مخالف باد منتشر شود، سرعت آن کمتر خواهد بود.
تحت شرایط تشخیص ثابت، سرعت امواج اولتراسونیک در هوا را می توان با تابعی از سرعت باد مرتبط کرد و امکان محاسبه سرعت و جهت باد دقیق را فراهم می کند.
اندازه گیری دما و رطوبت:
ابزارآلات هواشناسی نوع فلزی از سنسورهای دما و رطوبت با دقت بالا-برای اندازه‌گیری این دو پارامتر استفاده می‌کنند.
سنسورهای دما ممکن است شامل ترموکوپل ها، ترمیستورها (RTD) و سنسورهای دمای نیمه هادی باشند که از اثرات فیزیکی متفاوتی برای تبدیل تغییرات دما به سیگنال های الکتریکی استفاده می کنند.
سنسورهای رطوبت معمولاً از فناوری خازنی یا مقاومتی استفاده می کنند و رطوبت را با اندازه گیری تغییرات در خازن یا مقاومت با نوسانات رطوبت اندازه گیری می کنند.
این حسگرها می توانند تغییرات محیط اطراف را در زمان واقعی حس کنند و تغییرات دما و رطوبت را به سیگنال های الکتریکی برای پردازش دیجیتال تبدیل کنند.
اندازه گیری فشار اتمسفر:
ابزارهای فلزی هواشناسی فشار اتمسفر را با استفاده از حسگرهای فشار هوا اندازه گیری می کنند.
سنسورهای فشار هوا در درجه اول از اصول پیزوالکتریک، کرنش سنج یا خازنی برای تبدیل تغییرات فشار اتمسفر به سیگنال های الکتریکی استفاده می کنند.
سنسورهای فشار هوا می توانند تغییرات فشار اتمسفر را در زمان واقعی نظارت کنند و اطلاعات مهمی را برای تجزیه و تحلیل و پیش بینی هواشناسی فراهم کنند.
