冰雹灾害往往对农业生产和人民生活造成严重威胁或损失。无产阶级文化大革命以来，我国气象部门在冰雹的预报、消雹等方面都取得了新成绩。兰州高原大气物理研究所经过多年试验，初步设计出一种能预报冰雹的场效应管正负闪电计数器，经与我厂合作进一步改进，定型为FB—1型闪电计数器，为我国防雹事业提供了简易的观测仪器，适合广大农村气象哨、看天小组使用。
冰雹云与雷雨云的区别
为了准确地进行消雹作业，必须作出准确的冰雹预报，就是要把冰雹云和雷雨云区别开来，并且预报出降雹时间、地点、大小等。
在唯心论者看来，下冰雹是天的旨意，无法预知。但在唯物论者来说，世界上的任何事物都是能够认识的。实践出真知。在长期的防雹工作中，广大群众积累了丰富的识别冰雹云的经验，包括听雷声、看云、看风、看物象等。例如群众有这样的经验：下冰雹的云一定打雷，但打雷的云不一定下雹；冰雹云的雷声沉闷，很少出现炸雷，而且雷声不断，延续时间较长、间隔短。这说明冰雹云的闪电与雷雨云的闪电不同。实践和理论分析证明，冰雹是从强对流云——积雨云中降落下来的。冰雹云在形成过程中，由于气流剧烈起伏运动，使水滴和冰晶带有大量电荷，在冰雹云中形成很强的电场，不仅云对地的放电强烈，而且云与云、云中的放电也很强烈。因此，冰雹云的闪电次数就比雷雨云多，而且各次闪电中的闪击一般也比雷雨云来得多。这种频繁和激烈的闪电放电现象，是区别冰雹云和雷雨云的依据。FB—1型闪电计数器。正是通过测量闪电次数来预报冰雹的。
为了使预报正确地指导防雹点的作业，必须用近距离的冰雹闪电与雷雨闪电的差异来区别冰雹与雷雨，而尽可能地减少远处雷电的干扰。一个闪电中包含有多种频率的电信号，为实现上述要求提供了条件。事实上，我们可以认为闪电由三种成分构成：静电场——它的频率在一千赫以下，闪电能量主要集中在这一部分，而且是按距离的三次方衰减的。闪电电流的感应场——是按距离的二次方衰减的。电磁辐射场——是按距离的一次方衰减的，它的频率在二千赫以上。由此可见，为避免远处的雷电干扰，只要设法使仪器只接收到静电场，尽量不接收感应场和辐射场就行了。仪器如何达到这一要求呢？
仪器的结构及工作原理
FB—1型闪电计数器是一台闪电接收机。方框图及电路图分别如图①和图②所示。自天线引入的雷电信号，经滤波器滤掉高频成分后，进入前置放大器（BG\(_{1}\)）放大，再经倒相器（BG2）倒相后送到检波器，检波信号触发单稳态触发器（BG\(_{3}\)、BG4）翻转。单稳态触发器的输出信号，经输出级放大，带动电磁计数器走字。闪电次数多，走字也多。例如在甘肃地区试验结果，每五分钟所走的字数大于100时，即为冰雹云（不同地区的实验数据不同）。下面对仪器各部分的特点及工作原理作一简单介绍。
1、天线与滤波器：
闪电计数器的天线，是用5根14米长的多股铜线相隔10公分并联而成的。架设高度为5米。它与地面形成约260微微法的电容。滤波器采用简单的阻容低通滤波器，有供近程和远程用的两组。当用“近程”档时，R\(_{2}\)为1兆欧，C2为750微微法。由天线、滤波器和前置放大器输入阻抗（大于2.4兆欧）组成的整机输入电路，通频带约为10～500赫。其等效电路和频率特性见图③和图④。图③中的C\(_{o}\)为天线分布电容。具有10～500赫通频带、0.5伏灵敏度的闪电计数器，即可监视40公里左右的闪电活动。
使用“远程”档时，滤波器改用R\(_{1}\)（100千欧）、C1（75微法）。这时仪器的上限频率升高为几千赫，闪电中的高频成分可进入仪器。这样可以接收约80～100公里远处的雷电活动，但不作为识别冰雹云用。
2、前置放大器：
前置放大器（BG\(_{1}\)）采用高输入阻抗的场效应管3DO1F。所以采用绝缘栅型场效应管而不用结型场效应管，是因为闪电信号有时很大，栅极产生栅流，将在时间常数很大的栅极电路中发生阻塞现象。
其它元件作用如下：R\(_{3}\)是天线直流通路。C4、R\(_{4}\)是耦合电路。D1、D\(_{2}\)保护场效应管。R5是为了在印制板未插入电路时，避免源极开路设计的。电位器W\(_{1}\)控制源极负反馈大小，旋转W1能使本机放大倍数有1～9的变化范围，从而调整整机最高灵敏度为0.1伏左右。
3、倒相器与检波器
用电场仪进行的观测表明，复杂的放电过程在地面将引正负不同的电场变化，所以仪器必须能接收正负的电场变化。倒相器正是为了全面地反映闪电引起的电场变化而设置的。
倒相器（BG\(_{2}\)）同样采用了场效应管，以减少对前置放大级的影响。当正电场进入仪器时，BG2栅极为负信号，源极输出负信号，经二极管D\(_{5}\)加至单稳态触发器中BG3的基极。相反，当负电场信号进入仪器时，BG\(_{2}\)栅极为正信号，漏极输出负信号，二极管D4导通，负触发信号加至BG\(_{3}\)基极，使其翻转。
在前置放大器与倒相器之间，由C\(_{8}\)与W2耦合。W\(_{2}\)为“灵敏度调节”电位器。旋动W2即改变了加于BG\(_{2}\)栅极上信号的大小，从而改变了整机灵敏度。
4．单稳态触发器与输出级：
单稳态触发器由BG\(_{3}\)、BG4组成。输出级由BG\(_{5}\)、BG6（功率放大器）、BG\(_{7}\)（输出放大器）组成。BG5和BG\(_{6}\)接成复合管，以减轻单稳态触发器的负荷。BG6直接带动电磁计数器。BG\(_{7}\)射极接至外接输出插孔，为外接记录设备使用。
每当单稳态触发器在前级来的负脉冲触发下翻转一次时，BG\(_{5}\)、BG6便导通一次，记数器记一个字。为了保证最高计数频率不低于每秒10次，单稳态触发器的翻转时间不宜过大，约为60毫秒左右。其翻转时间太短时，电磁计数器将不动作。
图②中，R\(_{22}\)、C12、D\(_{6}\)和R24、C\(_{14}\)、D7是保护BG\(_{6}\)和BG7用的。
5．电源与校准电路：
本仪器用8节1号电池供电。电池电压经稳压管D\(_{3}\)稳压后，供给BG1～BG\(_{4}\)使用，保证电源电压降至10伏时还能正常工作。电源电压由电压表指示。
校准电路由R\(_{12}\)、电位器W3、R\(_{11}\)、C3组成。它可以大致确定本机灵敏度，以便大体估计出本机测定距离。原理及校准方法如下：旋动“校准电压调节”电位器W\(_{3}\)，电容C3上便得到不同的充电电压。当按下“校准按钮微动开关K\(_{2}\)后，C3对输入电路放电，形成一个脉冲（它的幅度由W\(_{3}\)位置决定，将拨动开关扳至“校准电压”时，可测得此电压），使计数器动作。在给定校准电压后，不断按动K2，同时旋转“灵敏度调节”电位器W\(_{2}\)，使计数器刚刚走字为止。这样就满足了一定灵敏度的要求。
使用方法和注意事项
1．天线与地线的安装方法参阅图⑤。由于接收频率较低，天线较高较长，而且仪器的灵敏度又比较高，所以要特别注意高压线、电源线、广播线等的干扰。还要注意防雷击，避雷器必须正确安装。
2．将拨动开关K\(_{3}\)扳在“电源电压”位置，顺时针旋动电位器W3接通电源，观察电压表指示在12伏左右。
3．将远近程开关K\(_{1}\)扳至“近程”位置，不接入天线，K3扳至“校准电压”位置，旋动电位器W\(_{3}\)，使电压表指示为给定的校准电压值。然后按上节末介绍校准电路时谈的方法校准灵敏度。如前所述，0.5伏的灵敏度，近程观测距离为40公里，远程为100公里。
校好后，按上天线等待雷电信号的到来。仪器工作中不再旋动“灵敏度调节”电位器。
4．当雷电活动进入100公里范围后，应立即将K\(_{1}\)扳至“近程”位置，并且每隔五分钟记一次走字数（即闪电次数）。每次读数后，应按下计数器归零按钮，使其归零，再重新积累下五分钟的闪电次数。若每五分钟走字数大于一定值时，即可判定是冰雹云。
由于我国地幅辽阔，气候情况很不同，区别冰雹云和雷雨云的闪电记录数据也不同，使用本仪器时应因地制宜，作出实验数据。
5.一般冰雹云大约以每小时30公里的速度移动，从进入测试范围（40公里）至到达测试点上空需一小时左右。这就为消雹作业留出一定准备时间。但天线没有方向性，冰雹云可能不经过测试点，也不一定在本地下雹。这就需要组织群众联防，多台仪器同时使用，以努力做出正确的预报。（北京西城电子仪器厂）