Prinsip kerja instrumen cuaca-jenis logam terutama didasarkan pada berbagai-sensor presisi tinggi dan teknologi pengukuran canggih untuk mencapai pemantauan-waktu nyata terhadap parameter meteorologi seperti kecepatan angin, arah angin, suhu, kelembapan, dan tekanan atmosfer. Berikut ini adalah prinsip kerja khusus untuk mengukur setiap parameter instrumen cuaca-jenis logam:
Pengukuran Kecepatan dan Arah Angin:
Instrumen cuaca-jenis logam biasanya menggunakan teknologi ultrasonik untuk mengukur kecepatan dan arah angin.
Perangkat memancarkan sinyal ultrasonik frekuensi variabel terus menerus dan menghitung kecepatan angin serta menentukan arah angin dengan mengukur waktu propagasi (yaitu fase relatif) gelombang ultrasonik di udara.
Kecepatan suara di udara ditumpangkan pada kecepatan aliran udara searah angin. Jika gelombang ultrasonik merambat searah dengan angin, kecepatannya akan lebih cepat; sebaliknya jika gelombang ultrasonik merambat berlawanan arah dengan angin maka kecepatannya akan semakin lambat.
Dalam kondisi deteksi tetap, kecepatan gelombang ultrasonik di udara dapat dikorelasikan dengan fungsi kecepatan angin, sehingga memungkinkan penghitungan kecepatan dan arah angin yang akurat.
Pengukuran Suhu dan Kelembaban:
Instrumen cuaca-jenis logam menggunakan-sensor suhu dan kelembapan presisi tinggi untuk mengukur kedua parameter ini.
Sensor suhu dapat mencakup termokopel, termistor (RTD), dan sensor suhu semikonduktor, yang memanfaatkan efek fisik berbeda untuk mengubah perubahan suhu menjadi sinyal listrik.
Sensor kelembapan biasanya menggunakan teknologi kapasitif atau resistif, mengukur kelembapan dengan mengukur perubahan kapasitansi atau resistansi seiring fluktuasi kelembapan.
Sensor ini dapat merasakan perubahan lingkungan sekitar secara real time dan mengubah perubahan suhu dan kelembapan menjadi sinyal listrik untuk pemrosesan digital.
Pengukuran tekanan atmosfer:
Instrumen cuaca logam mengukur tekanan atmosfer menggunakan sensor tekanan barometrik.
Sensor tekanan barometrik terutama menggunakan prinsip piezoelektrik, pengukur regangan, atau kapasitif untuk mengubah perubahan tekanan atmosfer menjadi sinyal listrik.
Sensor tekanan barometrik dapat memantau perubahan tekanan atmosfer secara real time, memberikan informasi penting untuk analisis dan prakiraan meteorologi.
