Točna vrijednost atmosferski pritisak ovdje se ne traži; radije ćemo se više usredotočiti na vizualizaciju evolucije ove količine, uspoređujući je s pokretnim indeksom, slično referentnoj igli na mehaničkom barometru u dnevnoj sobi.
Atmosferski pritisak
Koncept atmosferskog tlaka bitan je u prognoziranju vremena. Iako nije lako opipljiva, ovu fizikalnu veličinu je jednostavno pokazati.
Na razini mora, atmosferski tlak je dovoljno jak da podigne stupac vode na visinu od oko 10 metara, ili stupac žive, koji je znatno teži, na samo 76 centimetara za površinu od 1 kvadratnog centimetra.
Dakle, živin barometar nije ništa drugo do savijena staklena cijev, otvorena na jednom kraju i ispunjena živom.
Kalibriran je u milimetrima, koji predstavljaju težinu (tj. pritisak) koji više ili manje djeluje na Zemljinu površinu.
Ovaj uređaj i danas nosi ime svog izumitelja Torricellija (1608-1647), učenika slavnog Galilea.
Tlak zraka može se povećati ili smanjiti. Vrijedno je napomenuti da vrijednost atmosferskog tlaka također daje dobar pokazatelj nadmorske visine.
U biti, visinomjer je vrsta barometra kalibriranog u kilometrima.
Šteta što temperatura također utječe na ovo mjerenje jer hladniji zrak, budući da je teži, ima tendenciju spuštanja, dok se topli zrak širi i diže, budući da je lakši.
Može se očekivati smanjenje od približno 1 milibara za svakih 8 metara povećanja nadmorske visine.
U Međunarodnom sustavu jedinica (SI) jedinica za tlak je pascal (Pa), koji predstavlja silu od 1 newtona po kvadratnom metru (približno 102 grama).
Međutim, ova se vrijednost ne koristi uobičajeno i često se zamjenjuje barom, koji je jednak 100 000 paskala.
Standardni atmosferski tlak je prosječna vrijednost, otprilike 1,013 bara ili 1,013 milibara.
Ova se jedinica često prikazuje na barometrima u kućanstvima, zajedno s vrijednošću 76, koja predstavlja visinu živinog stupca u centimetrima na razini mora.
Ali to nije sve! Milibar je zamijenjen hektopaskalom (hPa), možda u čast sjećanja na velikog fizičara Blaisea Pascala.
Na tržištu se mogu naći metalni barometri ili aneroidni barometri, koji rade na temelju elastičnosti metala.
Metalna komora, bez zraka, podvrgava se atmosferskom tlaku koji se mjeri. Pomoću poluge pomiče malu iglu preko kalibriranog brojčanika.
Pomični kursor omogućuje 'pohranjivanje' zadanog tlaka i kasnije provjeru pada li ili raste. Na temelju ovih opažanja, predlažemo izradu našeg barometrijskog indikatora.
Elektronički senzor atmosferskog tlaka
U današnje vrijeme, za mjerenje atmosferskog tlaka na potpuno elektronički način, dovoljno je 'izvagati' težinu zračnog stupca koji vrši pritisak na osjetljivu površinu senzora, iskorištavajući piezorezistivna svojstva sićušne silikonske pločice.
Sličan je minijaturnom mjeraču naprezanja koji može detektirati male varijacije mase na svojoj aktivnoj površini.
Motorola već nekoliko godina široj javnosti nudi vrlo zanimljivu komponentu koja je temperaturno kompenzirana i tvornički precizno kalibrirana pomoću laserske zrake.
Ova komponenta je senzor apsolutnog tlaka s referentnim MPX 2200AP.
Poseban model s dva ulaza mjeri diferencijalni tlak za, primjerice, procjenu razine vode u spremniku. Tipična osjetljivost senzora je 0,2 mV po kilopaskalu tlaka.
Dakle, pri točnom tlaku od 1 bara = 1000 hPa, izlazni napon komponente iznosi točno 100 x 0,2 mV = 20 mV.
Kako krug radi
Krug indikatora atmosferskog tlaka predstavljen je u cijelosti na sljedećoj slici i sastoji se od tri različita odjeljka: regulirano napajanje, odjeljak za mjerenje i pojačanje i konačno uređaj za prikaz i memorijski kursor.
Povremeno napajanje ovog uređaja omogućuje korištenje 9V pravokutne baterije.
Kako bismo eliminirali bilo kakve varijacije napona zbog istrošenosti baterije, imamo uređaj za regulaciju napona koji se sastoji od balastnog tranzistora T1 i zener diode Z1 s nominalnom vrijednošću od 6,2 V. Preklopna dioda D1, spojena u seriju, precizno kompenzira pad napona na PN spoju tranzistora.
Elektrolitički kondenzator C1 velike vrijednosti također stabilizira ovaj kontinuirani napon na 6,2 V.
Pozitivni terminal ovog izvora napajanja prolazi kroz tipku TEST, koja samo na zahtjev napaja zaslonski uređaj, pridonoseći značajnom produljenju vijeka trajanja baterije.
