自动气象站是一种重要的的气象观测系统,可以实现对温度、湿度、气压、风速、风向、降水量等六种常见的气象要素的观测,还可以通过在系统中增加其他传感器,增加观测要素。雨滴谱作为气象观测的重要内容,在山洪泥石流等突发性自然灾害的预警和云降水研究等领域都有重要意义。但由于传统的光学雨滴谱观测仪器成本高昂,严重限制了其在自动气象站中的应用。基于这种应用需求,本文设计了一种成本较低的雨滴谱传感器。为实现较为完整的地面气象观测功能,本文还设计了一种自动气象观测系统,利用STM32处理器和高精度低噪声信号调理电路实现了硬件电路的设计,除了雨滴谱参数之外,亦实现了温湿度、风速风向、雨量等气象数据的测量与采集。在本文提出的这种雨滴谱传感器中,基于雨水中导电离子的电迁移效应设计了一种等距导电环形探头,利用模数转换器和外围电阻获取不同雨滴直径下探头的输出电压。通过实验获得了多组数据,并对实验的结果进行神经网络训练得到雨滴直径和探头输出电压的关系,以实现雨滴直径的测量。实验表明,若不考虑风速和雨滴末速度的影响,本文设计的雨滴谱传感器的雨滴直径的测量精度可达到±0.1mm。为了方便后期的跨平台开发,本文利用基类丰富、编程较为简便的C++开发框架Qt设计了一种自动气象站上位机软件,以实现对测量结果的实时显示、存储和远程访问。