La température de l’air est mesurée à 2 m au-dessus du sol avec un thermomètre à résistance en platine (Pt-100).
Le principe du thermomètre à résistance est basé sur la variation de la résistance électrique en fonction de la température. La résistance à 0°C est de 100 Ω. Le capteur est installé dans un abri ventilé naturellement afin de le protéger des rayonnements et des intempéries (DTR13). La température de l’air est déterminée par des équations quadratiques et cubiques dont les coefficients sont définis par la norme IEC 751 (actuellement EN 60751).

Spécifications

Capteur

Pt-100 (IEC 751 1/3 classe B)

Plage de mesure

-40 °C à +60 °C

Incertitude

1/3 classe B (±0.1 K)

Type de commutation

4 fils

La température de l’air est mesurée à 5 cm au-dessus d’une surface plane exempte de couverture végétale et de neige. La température de l’air à 5 cm la plus basse mesurée entre 17:46 et 05:45 UTC sera reportée dans le message synoptique de 06:00 UTC.
Le principe du thermomètre à résistance est basé sur la variation de la résistance électrique en fonction la température. Entre le 1 mars et le 31 octobre le capteur est recouvert par un couvercle ventilé naturellement afin de le protéger des rayonnements et des intempéries (DTR15). La température de l’air est déterminée par des équations quadratiques et cubiques dont les coefficients sont définis par la norme IEC 751 (actuellement EN 60751, anciennement DIN 43760).

Spécifications

Capteur

Pt-100

Intervalle de mesure

-80 °C à +80 °C

Incertitude

1/4 DIN 43760 Kl. B (±0.08 K à 0 °C)

Type de commutation

4 fils

Les températures du sol sont mesurées à une profondeur de 2, 5, 10, 20, 50 et 100 cm avec des thermomètres à résistance en platine (Pt-100) utilisant la variation de la résistance électrique en fonction la température. Les thermomètres sont installés horizontalement à différentes profondeurs dans une tige en plastique.

Spécifications

Capteur

Pt-100

Intervalle de mesure

-80 °C à +80 °C

Incertitude

1/4 DIN 43760 Kl. B (±0.08 K à 0 °C)

Type de commutation

4 fils

L’humidité relative est mesurée par une sonde HUMICAP® 180 située à 2 m au-dessus du sol, qui utilise le principe de variation de capacité du capteur par l’absorption de molécules d’eau dans un mince film en polymère. Le capteur est logé dans un boîtier résistant aux rayonnements et aux intempéries. Le corps de protection est ventilé naturellement. La température du point de rosée et la température du bulbe humide sont calculées à partir des valeurs d’humidité relative et de température de l’air. La pression partielle de vapeur d’eau est obtenue à partir de la pression de vapeur saturée calculée selon la formule de Hyland et Wexler (1983).

Spécifications

Capteur

HUMICAP® 180

Intervalle de mesure

0.8% à 100%HR

Incertitude de l’étalonnage (usine) (à 20 °C)

±1% HR (0% – 90% HR)

±2% HR (90% – 100% HR)

Incertitude de l’étalonnage (in-situ) (à 20 °C) (selon ASTM E104-85)

±2% HR (0% – 90% HR)

±3% HR (90% – 100% HR)

Temps de réponse (20 °C)

15 s

La pression atmosphérique est mesurée au niveau de la station par un baromètre digital, qui utilise les changements capacitifs du capteur (BAROCAP®) qui s’opèrent à travers une membrane en silicium. Le DPA503 est équipé de 3 capteurs BAROCAP® redondants afin d’assurer une sécurité accrue indispensable dans le secteur aéronautique. La pression atmosphérique au point de référence de l’aéroport et au niveau de la mer sont calculées à partir des valeurs mesurées de pression atmosphérique au niveau de la station, de températures et d’humidité.

Spécifications

Capteur

BAROCAP®

Intervalle de mesure

entre 500 hPa et 1100 hPa

Incertitude à 20 °C :

0.2 hPa

Stabilité à long-terme

0.1 hPa par année

La vitesse du vent est mesurée mécaniquement par un anémomètre à coupelles coniques, situé sur un mât d’une hauteur de 10 m au-dessus du sol. Mis en mouvement par le vent, un disque interrupteur coupe un faisceau infrarouge plusieurs fois par révolution et le transistor photoélectrique crée ainsi un train d’impulsions qui est directement proportionnel à la vitesse du vent. Un élément chauffant installé dans la cavité de la tige est activé lorsque la température de l’air est inférieure à 4 °C.

Spécifications

Capteur

codeur optique avec phototransistor

Intervalle de mesure

0.4 m/s à 75 m/s

Incertitude

±0.17 m/s (0.4 – 60 m/s)

Seuil de démarrage

< 0.5 m/s

Constance de distance

2.0 m

La direction du vent est mesurée mécaniquement par une girouette à roulement à billes sur un mât d’une hauteur de 10 m au-dessus du sol. Avec l’aide d’un disque codeur optique, la direction du vent est directement convertie en code binaire. Un élément chauffant installé dans la cavité de la tige est activé lorsque la température de l’air est inférieure à 4 °C.

Spécifications

Capteur

codeur optique avec phototransistor (6-Bit Gray-Code)

Intervalle de mesure

0° à 360°

Incertitude

±2.8°

Seuil de démarrage

< 0.4 m/s

Constance de distance

0.5 m

Rapport d’amortissement

0.3

L’anémomètre ultra-sonique se compose de 3 transducteurs acoustiques disposés à équidistance (25 cm) sur un plan horizontal et respectivement décalés de 60°. Les transducteurs servent d’émetteur et de réducteur. La vitesse et la direction du vent sont déterminées en mesurant le temps nécessaire aux ultrasons pour se déplacer d’un transducteur à l’autre. La conversion des vecteurs de vent en coordonnées polaires permet alors de déduire vitesse et direction du vent.

Vitesse du vent

Capteur

WINDCAP®

Intervalle de mesure

0 m/s à 65 m/s

Incertitude

±0.135 m/s

Seuil de démarrage

±0 m

Constance de distance

±0 m

Direction du vent

Capteur

WINDCAP®

Intervalle de mesure

0° à 360°

Incertitude

±2.0°

Seuil de démarrage

±0 m/s

Constance de distance

±0 m

La quantité de précipitations est mesurée par un auget à basculement situé à une hauteur de 1 m au-dessus du sol. Dès lors que l’un des deux compartiments est entièrement rempli avec une certaine quantité d’eau (correspondant à 0.1 mm de précipitations), il bascule et se vide de l’eau recueillie. L’autre compartiment prend le relais et ainsi de suite. Les basculements sont comptabilisés au moyen d’un interrupteur à lames. Ce modèle n’utilise pas de relation linéaire entre l’intensité et la quantité de pluie. Un chauffage à commande thermostatique permet de faire fondre les précipitations solides.

Spécifications

Capteur

Pluviomètre avec auget basculant

Zone de collecte

200 cm²

Intensité

maximal 7 mm/min

Résolution

0.1 mm par basculement

Environnement d’exploitation (température)

-25 °C à 60 °C

Incertitude

< 2 mm/min (2%)
2 à 5 mm/min (4%)
> 5 mm/min (10%)

Le rayonnement est absorbé par 6 lames bimétalliques sensibles au flux thermique. Le rayonnement incident provoque un échauffement et donc une courbure des bandes métalliques qui établit un contact entre-elles, de sorte que le flux de rayonnement puisse être calculé. Le temps des contacts électriques fermés permet de mesurer la durée d’ensoleillement, dès lors que le seuil de 120 W/m² a été dépassé (seuil fixé par l’OMM). Grâce à son principe de construction, cet instrument de nécessite aucune orientation particulière par rapport à la latitude et le soleil.

Spécifications

Capteur

6 Lamelles bimétalliques

Gamme spectrale

0.35 μm jusqu’à 1.1 μm

Temps de réponse

< 20 à 40 s

Stabilité à long-terme

10 W/m² par année

Incertitude

±10 %

La mesure de la durée d’ensoleillement se fait par le principe de la mesure optique. Le rayonnement solaire passe à travers la boule en verre qui agit telle une lentille convergente qui génère une brûlure du diagramme. La boule en verre est installée de manière concentrique sur un support en métal. La longueur de la brûlure visible sur le diagramme correspond à la mesure de la durée d’ensoleillement. La précision de lecture est en 10ème d’heure.

Spécifications

Capteur

boule en verre (lentille convergente)

Diamètre

101.6 mm

Période mesurée

1 diagramme par jour

Degré de latitude

réglable (entre 45° et 65°)

Le célomètre fonctionne selon la technologie LIDAR (Light Detection and Ranging). Une diode laser envoie de brèves impulsions lumineuses qui convergent en un faisceau parallèle dirigé verticalement vers l’atmosphère. Une partie de la lumière est renvoyée par les aérosols de l’atmosphère jusqu’au récepteur du célomètre. Les signaux de rétrodiffusion permettent de déterminer, entre autres, la hauteur de la base des nuages ainsi que la visibilité verticale. Le célomètre permet de déterminer jusqu’à 3 base de nuages distinctes. La fiabilité de détection des bases nuageuses est garantie également pour tout type de précipitations grâce à des algorithmes sophistiqués.

Spécifications

Capteur

Célomètre avec LIDAR

Intervalle de mesure

7.5 m jusqu’à 13000 m (43000 ft)

Résolution

7.5 m (25 ft)

Précision

±7.5 m (25 ft)

Cycle de mesure

15 s

Laser

Diode d’impulsion

Longueur d’onde

855 nm

Le transmissiomètre est un capteur optique pour la mesure de la visibilité météorologique (MOR) à une hauteur de 2.5 m au-dessus de la piste d’atterrissage/de décollage. L’absorbance (opacité) d’une impulsion ou faisceau lumineux est le volume de mesure entre un émetteur (diode électroluminescente) et 2 récepteurs (photodiodes). Les distances mesurées entre l’émetteur de la lumière et les récepteurs sont de 15 m et 75 m. Le degré de transmission est une mesure pour l’atténuation de la lumière par les gouttelettes d’eau, les particules de poussière et les molécules de l’air. La portée visuelle de piste (RVR) est calculée à partir de la visibilité météorologique (MOR), de la luminosité environnante (capteur LM21) et de l’intensité des balises lumineuses de la piste.

Spécifications

Capteur

Transmissiomètre à lumière blanche

Intervalle de mesure

10 m jusqu‘à 3000 m (MOR)

Longueur de base

15 m / 75 m

Environnement d’exploitation (température)

-40 °C à 55 °C