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无线电探空仪通常搭载具有良好瞬态特性的温度和湿度传感器、气压计、GPS定位模块、无线通信模块等组件,由上升速度约为5～6m/s的气球搭载,对高空温湿度、气压、风速风向等参数进行探测。为给气象探测中日常使用的探空仪提供对比和校准,提出了一种基于高精度温度测量电路和ARM处理器的标准探空仪系统。该系统包括球载部分和地面部分。球载部分集成了阵列式探空温度传感器,且可以外接高精度露点仪、压力计等气象传感器,亦可连接多种待测的探空传感器。阵列式探空温度传感器由铂电阻、四个热电偶组成的阵列、高精度测量电路等部分组成。利用计算流体动力学CFD方法对阵列式热电偶探头进行了数值仿真,仿真结果显示该传感器可降低热污染误差,对阵列式热电偶探头设计的合理性进行了初步的验证。搭建了一套高空环境模拟实验装置,并将模拟实验装置的测量结果与仿真数据进行归一化对比。实验结果证明,如仅使用单个热电偶作为探空温度传感器,则横梁热污染引起的热电偶升温量可达到横梁升温量的8.13%～41.65%；使用阵列式热电偶作为探空温度传感器,则受横梁热污染最小的热电偶升温量可降低到横梁升温量的0.43%～8.72%。实验测量结果与仿真结果相差-3.02%～5.44%,吻合度较高。本文提出的这种标准探空仪系统,可连接高精度露点、压力传感器,将待测传感器和本文提出标准探空仪系统挂载在同一个气球上进行探测,可完成各类探空传感器高空测试比对试验,以检测待测探空传感器在高空的误差特性。该标准探空仪系统与业务探空仪相比,具有温度测量精度高、噪声低、扩展能力强等优点。这种探空仪系统经过进一步改进,将来亦有望在高精度气候观测和气象灾害的预警中获得应用。