Die Lufttemperatur wird in 2 m Höhe über Grund mit einem Pt-100 (Widerstandsthermometer) gemessen, welches die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes von Metallen (hier Platin) ausnutzt. Das Thermometer hat bei 0 °C einen Nennwiderstand von 100 Ω. Der Sensor ist zusammen mit einem Feuchtesensor auf einem Sockel auf der Sonden-spitze montiert und wird durch einen Teflonfilter vor flüssigem Wasser, Dunst und Schmutz geschützt. Der Sensorsockel befindet sich in einem strahlungs- und witterungsgeschütztem Gehäuse (DTR13). Der Schutzkörper ist natürlich ventiliert. Die Berechnung der Lufttemperatur erfolgt über quadratische bzw. kubische Gleichungen und den Koeffizienten nach der Norm IEC 60751 (früher IEC 751).

Spezifikationen

• Sensor : Pt-100 (IEC 60751 Klasse F 0.1)
• Messbereich : -80 °C bis +60 °C
• Genauigkeit : ±0.1 K
• Ansprechzeit bei 20 °C : < 20 s (63%)

Die Lufttemperatur wird in 5 cm Höhe über dem unbewachsenen Erdboden bzw. der Schneedecke gemessen. Verwendet wird die tiefste Lufttemperatur zwischen dem festgelegten Zeitraum von 17:46 UTC des Vortages bis 05:45 UTC. Diese wird zum synoptischen Beobachtungstermin um 06:00 UTC gemeldet. Das Widerstandsthermometer Pt-100 nutzt die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes von Metallen (hier Platin) aus. Der Sensor befindet sich zwischen dem 1. März und dem 31. Oktober in einem strahlungs- und witterungsgeschütztem Gehäuse (DTR15). Der Schutzkörper ist natürlich ventiliert. Die Berechnung der Lufttemperatur erfolgt über quadratische bzw. kubische Gleichungen und den Koeffizienten nach der Norm IEC 60751.

Spezifikationen

• Sensor : Pt-100
• Messbereich : -80 °C bis +80 °C
• Genauigkeit : 1/4 IEC 60751 Kl. B (±0.08 K bei 0 °C)
• Schaltungsart : Vierleiter

Die Bodentemperatur wird in 2, 5, 10, 20, 50, und 100 cm Tiefe mit Widerstandsthermometern (Pt-100) gemessen, welches die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes von Metallen (hier Platin) ausnutzt. Die Thermometer sind in den verschiedenen Tiefen horizontal in einem Kunststoffstab eingelassen.

Spezifikationen

• Sensor : Pt-100
• Messbereich : -40 °C bis +80 °C
• Genauigkeit : 1/4 IEC 60751 Kl. B (±0.08 K bei 0 °C)
• Schaltungsart : Vierleiter

Die relative Feuchte wird in 2 m Höhe über Grund mit einem HUMICAP®180RC gemessen, welches die Kapazitätsänderung des Sensors durch die Absorption von Wassermolekülen in einem Polymer-Dünnfilm ausnutzt. Der Sensor ist zusammen mit einem Temperatursensor auf einem Sockel auf der Sonden¬spitze montiert und wird durch einen Teflonfilter vor flüssigem Wasser, Dunst und Schmutz geschützt. Der Sensorsockel befindet sich in einem strahlungs- und witterungsgeschütztem Gehäuse (DTR13). Der Schutzkörper ist natürlich ventiliert. Dieses Model ist mit einem Heizwiderstand am Temperatursensor aus¬gestattet, mit dem der Feuchtesensor erwärmt wird. Mit dem zusätzlichen externen Temperatursensor wird der Taupunkt direkt bestimmt. Aus der Taupunkttem¬peratur und der zusätzlichen Temperatur wird die rela¬tive Feuchte berechnet. Durch die kontinuierliche Erwärmung wird die Bildung von Kondensat am Sensor verringert. Dadurch erhöht sich die Genauig¬keit v.a. bei Nebellagen. Der Wasserdampf-Partial¬druck wird über den Sättigungsdampfdruck nach Hyland und Wexler (1983) berechnet. Der HUMICAP®180RC Sensor besitzt eine ausgezeichne¬te Langzeitstabilität.

Spezifikationen

• Sensor : HUMICAP® 180RC
• Messbereich : 0% bis 100%rF
• Genauigkeit bei 20 °C (Werk)
   ±0.6%rF (0% – 40%rF)
   ±1%rF (40% – 95%rF)
• Genauigkeit bei 20 °C (Feld) (nach ASTM E104-85)
   ±1%rF (0% – 90%rF)
   ±1.7%rF (90% – 100%rF)
• Ansprechzeit bei 20 °C : 20 s (63%)

Der Luftdruck wird in Stationshöhe mit einem digitalen Barometer gemessen, welches die Kapazitätsänderung des Sensors (BAROCAP®) durch die Größenänderungen in einer Siliziummembran ausnutzt. Das PTB330 ist mit 3 redundanten BAROCAP®-Sensoren ausgestattet, um eine erhöhte Sicherheit für den Luftfahrtbereich zu gewährleisten. Der Luftdruck am Bezugspunkt des Flughafens und auf Meeresspiegelhöhe wird über die gemessenen Werte des Stations-luftdruckes, der Lufttemperatur und Feuchte errechnet.

Spezifikationen

• Sensor : BAROCAP®
• Messbereich : 500 hPa bis 1100 hPa
• Auflösung : 0.01 hPa
• Genauigkeit bei 20 °C : 0.1 hPa
• Langzeitstabilität : 0.1 hPa pro Jahr

Die Windgeschwindigkeit wird mechanisch mit einem Schalenkreuz-Anemometer in 10 m Höhe über Grund gemessen. Das Schalenkreuz besteht aus drei konischen Schalen. Pro Umdrehung unterbricht die Codierscheibe mehrmals einen Infrarotstrahl, der an einem Phototransistor einen elektrischen Impuls (opto-elektronisch) generiert. Die Anzahl der elektrischen Impulse ist direkt proportional zur Windgeschwindigkeit. Im Hohlraum des Schaftes befindet sich ein Heizelement, welches bei Lufttemperaturen von < 4 °C angeschaltet wird. Die Beheizung verhindert das Einfrieren der Lager.

Spezifikationen

• Sensor : Optische Codierscheibe mit Phototransistor
• Messbereich : 0.4 m/s bis 75 m/s
• Genauigkeit : mit Übertragungsfunktion : ±0.17 m/s (0.4 – 60 m/s)
• Anlaufgeschwindigkeit : < 0.5 m/s
• Entfernungskonstante : 2.7 m

Die Windrichtung wird mechanisch mit einer kugelgelagerten Windfahne in 10 m Höhe über Grund gemessen. Mit Hilfe einer optischen Codierscheibe wird die Windrichtung direkt in einen Binär-Code umgewandelt. Im Hohlraum des Schaftes befindet sich ein Heizelement, welches bei Lufttemperaturen von < 4 °C angeschaltet wird.

Spezifikationen

• Sensor : Optische Codierscheibe mit Phototransistor, 6-Bit paralleler Gray-Code
• Messbereich : 0° bis 360°
• Genauigkeit : ±2.8°
• Anlaufgeschwindigkeit : < 0.4 m/s
• Entfernungskonstante : 0.5 m
• Dämpfungsgrad : 0.3

Das Ultraschallanemometer besteht aus drei Schall-Wandlern, die sich in einem Abstand von 25 cm gegenüberstehen. Die Wandler fungieren jeweils als Sender und Empfänger. Durch die Messung der Laufzeit des Schallimpulses auf dem Hin- und Rückweg können die horizontalen Komponenten der Windgeschwindigkeit und -richtung bestimmt werden. Die drei Schallpfade sind jeweils um 60° versetzt. Durch die Transformation dieser Daten in das Polarkoordinatensystem erhält man anschließend den Betrag der Windgeschwindigkeit und -richtung.

Windgeschwindigkeit

• Sensor : WINDCAP®
• Messbereich : 0 m/s bis 65 m/s
• Genauigkeit : ±0.135 m/s
• Anlaufgeschwindigkeit : ±0 m
• Entfernungskonstante : ±0 m

Windrichtung

• Sensor : WINDCAP®
• Messbereich : 0° bis 360°
• Genauigkeit : ±2.0°
• Anlaufgeschwindigkeit : ±0 m/s
• Entfernungskonstante : ±0 m

Die Niederschlagsmenge wird mit Hilfe einer Wägezelle in 1 m Höhe über Grund registriert. Der Niederschlag wird über den Trichter und einer ge-normten Auffangfläche gesammelt, feste Nieder-schläge wie z. B. Schnee werden dabei abgetaut. Der aufgefangene Niederschlag gelangt über den Trichter durch den Tropfenformer in das selbstentleerende Sammelgefäß, wo er sofort gewogen wird. Ausge-wertet wird dabei nicht das absolute Gewicht, sondern die Gewichtszunahmen zur vorherigen Messung. Aufgrund der hohen Abtastrate werden die Langzeit-drift der Wägezelle und die Verdunstung fast auto-matisch kompensiert. Mittels einer Heizung in der Trichteroberfläche wird das schnelle Schmelzen von festen Niederschlägen bewirkt (< 2 °C Oberflächen-temperatur). Die Trichteröffnung und der Auslass sind ebenfalls beheizt, um eine Vereisung zu verhindern.

Spezifikationen

• Sensor : Wiegender Niederschlagssensor
• Auffangfläche : 200 cm²
• Intensität maximal : 20 mm/min
• Auflösung : 0.01 mm Niederschlag pro Impuls
• Umgebungstemperatur : -40 °C bis 70 °C
• Genauigkeit : ca. 1% bei < 6mm/min

Die Messung erfolgt durch ein optisches Messprinzip. Die Sonnenstrahlung wird mit einer als Sammellinse dienenden Glaskugel gebündelt und erzeugt auf einem Registrierstreifen eine Brennspur. Die Kugel liegt konzentrisch in einer metallenen Kugelschalenzone. Die Länge der Brennspur ist ein Maß für die Sonnenscheindauer. Die Auswertung erfolgt in einer Genauigkeit von Zehntelstunden.

Spezifikationen

• Sensor : Glaskugel (Sammellinse)
• Durchmesser : 101.6 mm
• Registrierzeit : 1 Tag pro Schreibstreifen
• Breitengrad : einstellbar (45° bis 65°)

Das Messprinzip des Ceilometers basiert auf der optischen Radartechnologie LIDAR (Light Detection and Ranging). Eine Laserdiode sendet kurze Lichtimpulse, die zu einem parallelen Strahl fokussiert und dann vertikal in die Atmosphäre geleitet werden. Ein Teil des Lichts wird von den Aerosolen der Atmosphäre zum Ceilometer-Empfänger zurückgestreut. Auf der Basis des Rückstreusignals ist das Ceilometer in der Lage, u.a. die Wolkenhöhe und die vertikale Sichtweite zu bestimmen. Höhenwerte der Wolken werden für bis zu drei Schichten ausgegeben. Hochentwickelte Algorithmen gewährleisten eine zuverlässige Wolkenerfassung bei jeder Art von Niederschlag. Die schnelle Messung ermöglicht auch die Erfassung dünner Wolkenschichten unter einer geschlossenen Wolkenbasis. Das CL31 hat eine hochentwickelte Einzellinsenoptik, die auch bei sehr geringen Höhen Messungen ermöglicht.

Spezifikationen

• Sensor : Ceilometer mit LIDAR
• Messbereich : 0 m bis 7600 m (25000 ft)
• Auflösung Messung : 5 m (16 ft)
• Auflösung Protokoll : 8 m (25 ft), LD-40 message
• Genauigkeit : ±5 m (16 ft)
• Messzyklus : 2 s
• Laser : InGaAs Diode (Indiumgalliumarsenid)
• Wellenlänge : 910 nm

Das Transmissometer ist ein optisches Messgerät zur Bestimmung der Meteorologischen Sichtweite (MOR) in 2.5 m Höhe über der Start- bzw. Landebahn. Dabei wird die Extinktion (Lichtundurchlässigkeit) eines Lichtstrahles bzw. -impulses im Messvolumen zwischen einem Sender (Leuchtdiode) und 2 Empfängern (Photodioden) gemessen. Die Messstrecke zwischen dem Lichtsender und -empfänger beträgt 30 m. Der Transmissionsgrad ist ein Maß für die Schwächung des Lichtes durch Wassertröpfchen, Staubpartikel, Luftmoleküle. Die Landebahnsichtweite (RVR) berechnet sich aus der meteorologischen Sichtweite (MOR), der Hintergrundhelligkeit (LM21 Sensor) und der Intensität der Start- und Landebahnbefeuerung. Dieses System wird automatisch kalibriert und liefert hochgenaue Messwerte. Der geforderte Sichtweiten-bereich für RVR (CATI bis CATIIIb) sowie für die aeronautische Sichtweite ist gemäß ICAO vollständig abdeckt. Das LT31 ist mit einem integrierten Vorwärts-streulichtsensor PWD22 gekoppelt.

Spezifikationen

• Sensor : Transmissometer mit weißer Leuchtdiode
• Messbereich : 10 m bis 15000 m (MOR)
• Basislänge : 30 m
• Umgebungstemperatur : -40 °C bis 60 °C

Das FS11(P) ist ein Vorwärtsstreulichtmesser zur Bestimmung der Meteorologischen Sichtweite (MOR) in 2.5 m Höhe über der Start- bzw. Landebahn. Mit einem Streulichtmesser wird das von den Luftteilchen zurückgeworfene Licht gemessen (Rückstreukoeffizi-ent). Wird viel zurückgeworfene Licht gemessen, dann ist die Luft entsprechend getrübt und die Sichtweite schlecht. Diese Geräte benötigen keine Messbasis. Die Lande-bahnsichtweite (RVR) berechnet sich aus der meteo-rologischen Sichtweite (MOR), der Hintergrundhellig-keit (LM21 Sensor) und der Intensität der Start- und Landebahnbefeuerung. Die schräg nach unten gerich-teten Sende- und Empfangsköpfe vermindern die Schmutzanlagerung auf der Optik. Dieses System wird automatisch kalibriert und liefert hochgenaue Mess¬werte. Der FS11(P) ist ein kombinierter RVR-, Sicht¬weiten- und Wettererkennungssensor. Der FS11(P) nutzt ein neuartiges Verfahren zum Messen und Kom¬pensieren von Verschmutzungen der Gerätefenster.

Spezifikationen

• Sensor : Leuchtdiode, naher Infrarotbereich
• Streuwinkel : 42°
• Messbereich : 5 m bis 75000 m (MOR)
• Genauigkeit (5 m bis 10000 m) : ±10%
• Genauigkeit (10000 m bis 75000 m) : ±20%
• Umgebungstemperatur : -40 °C bis 65 °C