Nilai tepat bagi tekanan atmosfera tidak dicari di sini; sebaliknya, kami akan lebih menumpukan pada menggambarkan evolusi kuantiti ini, membandingkannya dengan indeks bergerak, sama seperti jarum rujukan yang terdapat pada barometer mekanikal di ruang tamu.
Tekanan atmosfera
Konsep tekanan atmosfera adalah penting dalam ramalan cuaca. Walaupun tidak mudah ketara, kuantiti fizikal ini mudah ditunjukkan.
Di paras laut, tekanan atmosfera cukup kuat untuk mengangkat satu lajur air ke ketinggian kira-kira 10 meter, atau satu lajur merkuri, yang jauh lebih berat, kepada hanya 76 sentimeter untuk luas permukaan 1 sentimeter persegi.
Oleh itu, barometer merkuri tidak lebih daripada tiub kaca bengkok, dibuka pada satu hujung dan diisi dengan merkuri.
Ia ditentukur dalam milimeter, yang mewakili berat (iaitu, tekanan) lebih kurang yang dikenakan pada permukaan Bumi.
Peranti ini masih menggunakan nama penciptanya, Torricelli (1608-1647), seorang murid Galileo yang terkenal.
Tekanan udara boleh meningkat atau menurun. Perlu diingat bahawa nilai tekanan atmosfera juga memberikan petunjuk ketinggian yang baik.
Pada dasarnya, altimeter ialah sejenis barometer yang ditentukur dalam kilometer.
Adalah malang bahawa suhu juga mempengaruhi pengukuran ini kerana udara yang lebih sejuk, lebih berat, cenderung turun, manakala udara panas mengembang dan naik, menjadi lebih ringan.
Seseorang boleh menjangkakan penurunan kira-kira 1 milibar untuk setiap peningkatan ketinggian 8 meter.
Dalam Sistem Unit Antarabangsa (SI), unit tekanan ialah pascal (Pa), yang mewakili daya 1 newton setiap meter persegi (kira-kira 102 gram).
Walau bagaimanapun, nilai ini tidak biasa digunakan dan sering digantikan dengan bar, yang bersamaan dengan 100,000 pascal.
Tekanan atmosfera standard ialah nilai purata, kira-kira 1.013 bar atau 1,013 milibar.
Unit ini sering dipaparkan pada barometer isi rumah, bersama-sama dengan nilai 76, mewakili ketinggian dalam sentimeter lajur merkuri di paras laut.
Tetapi bukan itu sahaja! Milibar telah digantikan oleh hectopascal (hPa), mungkin untuk menghormati ingatan ahli fizik hebat Blaise Pascal.
Di pasaran, seseorang boleh menemui barometer logam atau barometer aneroid, yang beroperasi berdasarkan keanjalan logam.
Ruang logam, tanpa udara, tertakluk kepada tekanan atmosfera untuk diukur. Menggunakan tuil, ia menggerakkan jarum kecil melintasi dail yang ditentukur.
Kursor boleh alih membolehkan seseorang 'menyimpan' tekanan tertentu dan kemudian menyemak sama ada ia berkurangan atau meningkat. Berdasarkan pemerhatian ini, kami mencadangkan untuk membina penunjuk barometrik kami.
Sensor Tekanan Atmosfera Elektronik
Pada masa kini, untuk mengukur tekanan atmosfera dalam cara elektronik sepenuhnya, adalah mencukupi untuk 'menimbang' berat lajur udara yang mengenakan tekanan pada permukaan sensitif penderia, mengeksploitasi sifat piezoresistif wafer silikon kecil.
Ia serupa dengan tolok terikan kecil yang mampu mengesan variasi jisim minit pada permukaan aktifnya.
Motorola telah menawarkan komponen yang sangat menarik kepada orang ramai selama beberapa tahun sekarang, iaitu pemampasan suhu dan ditentukur tepat di kilang menggunakan pancaran laser.
Komponen ini ialah penderia tekanan mutlak dengan rujukan MPX 2200AP.
Model khas dengan dua input mengukur tekanan berbeza untuk, sebagai contoh, menganggarkan paras air dalam tangki. Kepekaan tipikal sensor ialah 0.2 mV setiap kilopascal tekanan.
Oleh itu, pada tekanan tepat 1 bar = 1000 hPa, voltan keluaran komponen mengukur dengan tepat 100 x 0.2 mV = 20 mV.
Bagaimana Litar Berfungsi
Litar penunjuk tekanan atmosfera dibentangkan secara keseluruhan dalam rajah berikut dan terdiri daripada tiga bahagian yang berbeza: bekalan kuasa terkawal, bahagian pengukuran dan amplifikasi, dan akhirnya peranti paparan dan kursor memori.
Bekalan kuasa terputus-putus peranti ini membolehkan penggunaan bateri segi empat tepat 9V.
Untuk menghapuskan sebarang variasi voltan akibat kehausan bateri, kami mempunyai peranti pengawalan voltan yang terdiri daripada transistor balast T1 dan diod zener Z1 dengan nilai nominal 6.2V. Diod pensuisan D1, disambungkan secara bersiri, mengimbangi dengan tepat kejatuhan voltan merentasi persimpangan PN transistor.
Kapasitor elektrolitik C1 bernilai besar juga menstabilkan voltan berterusan ini pada 6.2V.
Terminal positif sumber kuasa ini melalui butang TEST, yang hanya menghidupkan peranti paparan atas permintaan, menyumbang kepada lanjutan hayat bateri yang ketara.
