Точната стойност на атмосферно налягане не се търси тук; по-скоро ще се съсредоточим повече върху визуализирането на еволюцията на това количество, сравнявайки го с движещ се индекс, подобно на еталонната стрелка на механичен барометър в хола.
Атмосферно налягане
Концепцията за атмосферното налягане е от съществено значение при прогнозирането на времето. Въпреки че не е лесно осезаемо, това физическо количество е лесно за демонстриране.
На морското равнище атмосферното налягане е достатъчно силно, за да издигне воден стълб на височина около 10 метра или живачен стълб, който е значително по-тежък, само до 76 сантиметра за повърхност от 1 квадратен сантиметър.
Следователно живачният барометър не е нищо повече от огъната стъклена тръба, отворена от единия край и пълна с живак.
Калибриран е в милиметри, които представляват теглото (т.е. налягането), повече или по-малко упражнявано върху земната повърхност.
Това устройство все още носи името на своя изобретател Торичели (1608-1647), ученик на известния Галилей.
Въздушното налягане може да се увеличи или намали. Струва си да се отбележи, че стойността на атмосферното налягане също дава добра индикация за надморската височина.
По същество висотомерът е вид барометър, калибриран в километри.
Жалко е, че температурата също влияе върху това измерване, защото по-студеният въздух, тъй като е по-тежък, има тенденция да се спуска, докато топлият въздух се разширява и издига, като е по-лек.
Може да се очаква намаление от приблизително 1 милибар за всеки 8 метра увеличение на надморската височина.
В Международната система от единици (SI) единицата за налягане е паскал (Pa), който представлява сила от 1 нютон на квадратен метър (приблизително 102 грама).
Тази стойност обаче не се използва често и често се заменя с лента, която е равна на 100 000 паскала.
Стандартното атмосферно налягане е средна стойност, приблизително 1,013 бара или 1013 милибара.
Тази единица често се показва на домашните барометри, заедно със стойността 76, представляваща височината в сантиметри на живачния стълб на морското равнище.
Но това не е всичко! Милибарът е заменен от хектопаскала (hPa), може би в чест на паметта на великия физик Блез Паскал.
На пазара можете да намерите метални барометри или анероидни барометри, които работят въз основа на еластичността на металите.
Метална камера, лишена от въздух, се подлага на атмосферното налягане, което трябва да се измери. С помощта на лост той премества малка игла през калибриран циферблат.
Подвижен курсор позволява да се 'съхрани' дадено налягане и по-късно да се провери дали то намалява или се увеличава. Въз основа на тези наблюдения предлагаме да конструираме нашия барометричен индикатор.
Електронният сензор за атмосферно налягане
В днешно време, за да се измери атмосферното налягане по напълно електронен начин, е достатъчно да се 'претегли' теглото на въздушния стълб, упражняващ натиск върху чувствителната повърхност на сензор, като се използват пиезорезистивните свойства на малка силиконова пластина.
Той е подобен на миниатюрен тензометричен датчик, способен да открива малки промени в масата на активната му повърхност.
От няколко години Motorola предлага изключително интересен компонент на широката публика, който е температурно компенсиран и прецизно фабрично калибриран с помощта на лазерен лъч.
Този компонент е сензорът за абсолютно налягане с референтния MPX 2200AP.
Специален модел с два входа измерва диференциалното налягане, за да оцени например нивото на водата в резервоара. Типичната чувствителност на сензора е 0,2 mV на килопаскал налягане.
По този начин, при точното налягане от 1 bar = 1000 hPa, изходното напрежение на компонента измерва точно 100 x 0,2 mV = 20 mV.
Как работи веригата
Веригата на индикатора за атмосферно налягане е представена в своята цялост на следващата фигура и се състои от три отделни секции: регулирано захранване, секция за измерване и усилване и накрая устройството за показване и курсора на паметта.
Прекъснатото захранване на това устройство позволява използването на 9V правоъгълна батерия.
За да елиминираме всякакви промени в напрежението, дължащи се на износване на батерията, имаме устройство за регулиране на напрежението, състоящо се от баластния транзистор T1 и ценеровия диод Z1 с номинална стойност 6,2 V. Превключващият диод D1, свързан последователно, точно компенсира спада на напрежението в PN прехода на транзистора.
Електролитен кондензатор с голяма стойност C1 също стабилизира това непрекъснато напрежение при 6,2 V.
Положителният извод на този източник на захранване преминава през бутона TEST, който захранва дисплея само при поискване, което допринася за значително удължаване на живота на батерията.
