在中小学及高校的科学教育、地理实践与STEAM课程中,校园教学气象站不仅是观测自然现象的窗口,更是培养学生数据思维与环境意识的生动教具。它集成了多种传感器与智能终端,能实时监测温度、湿度、风速、风向、降雨量、大气压乃至太阳辐射等气象要素。
校园教学气象站结构简洁、操作安全、数据直观,专为教育场景优化设计。以下为其核心部件的功能特点解析。

1、温湿度传感器
通常采用高精度电容式或数字式探头(如SHT30),测量范围广(温度-40℃~+70℃,湿度0~100%RH),响应快、稳定性好。外壳带防辐射罩,避免阳光直射导致测温偏高,确保数据真实反映环境状态。
2、风速风向传感器
风速多采用三杯式或超声波原理,量程0-60m/s,启动风速低(≤0.5m/s);风向采用磁阻或光电编码器,分辨率达1°-5°。整体结构轻巧、无机械磨损,适合长期户外运行,且无尖锐部件,保障学生安全。
3、雨量计
多为翻斗式设计,每0.2mm或0.5mm降雨触发一次翻转,通过磁簧开关输出脉冲信号。结构简单、免维护,可准确记录降雨起止时间与强度,帮助学生理解水循环过程。
4、气压传感器
采用MEMS微机电系统芯片,测量大气压(800-1100hPa),精度达±0.5hPa。气压骤降常预示风雨来临,是开展天气预报实践的重要依据。
5、数据采集与传输单元
内置低功耗主控芯片,定时采集各传感器数据,支持本地存储或通过Wi-Fi/4G上传至云平台。部分机型配备LCD屏,可实时显示当前气象值,方便课堂即时观察。
6、太阳能供电与防护系统
标配小型太阳能板+锂电池,实现阴雨天连续工作7天以上;所有电子部件置于IP65级防水箱内,传感器支架采用防腐铝合金,适应校园户外复杂环境。
7、教学软件平台
配套Web或APP端可视化界面,支持历史曲线回放、天气预警、班级数据对比等功能,并提供教案模板,助力教师将气象数据融入物理、地理、数学等跨学科教学。