Täpne väärtus atmosfääri rõhk siin ei otsita; pigem keskendume rohkem selle suuruse arengu visualiseerimisele, võrreldes seda liikuva indeksiga, sarnaselt elutoa mehaanilise baromeetri võrdlusnõelaga.
Atmosfääri rõhk
Atmosfäärirõhu mõiste on ilmaennustuses hädavajalik. Kuigi seda füüsilist suurust pole lihtne käegakatsutav, on seda lihtne demonstreerida.
Merepinnal on atmosfäärirõhk piisavalt tugev, et tõsta veesammas umbes 10 meetri kõrgusele või elavhõbedasammas, mis on oluliselt raskem, vaid 76 sentimeetrini 1 ruutsentimeetri suuruse pinna puhul.
Seetõttu pole elavhõbedabaromeeter midagi muud kui painutatud klaastoru, mis on ühest otsast avatud ja täidetud elavhõbedaga.
See on kalibreeritud millimeetrites, mis tähistavad raskust (st rõhku), mis enam-vähem Maa pinnale avaldatakse.
See seade kannab siiani selle leiutaja Torricelli (1608-1647), kuulsa Galileo jüngri nime.
Õhurõhk võib tõusta või langeda. Väärib märkimist, et õhurõhu väärtus näitab ka kõrgust hästi.
Sisuliselt on kõrgusmõõtur kilomeetrites kalibreeritud baromeeter.
Kahjuks mõjutab seda mõõtmist ka temperatuur, sest külmem õhk, olles raskem, kipub laskuma, samas kui soe õhk paisub ja tõuseb, olles kergem.
Iga 8-meetrise kõrguse tõusu kohta võib oodata ligikaudu 1 millibaari langust.
Rahvusvahelises mõõtühikute süsteemis (SI) on rõhu ühikuks paskal (Pa), mis tähistab jõudu 1 njuuton ruutmeetri kohta (ligikaudu 102 grammi).
Seda väärtust aga tavaliselt ei kasutata ja see asendatakse sageli ribaga, mis võrdub 100 000 paskaliga.
Standardne atmosfäärirõhk on keskmine väärtus, ligikaudu 1,013 baari või 1013 millibaari.
Seda ühikut kuvatakse sageli majapidamisbaromeetritel koos väärtusega 76, mis tähistab elavhõbedasamba kõrgust sentimeetrites merepinnal.
Kuid see pole veel kõik! Millibaar on asendatud hektopaskaliga (hPa), võib-olla suure füüsiku Blaise Pascali mälestuse auks.
Turult võib leida metallist baromeetreid või aneroidbaromeetreid, mis töötavad metallide elastsuse alusel.
Mõõdetavale atmosfäärirõhule allutatakse metallkambrisse, milles ei ole õhku. Kangi abil liigutab see väikese nõela üle kalibreeritud sihverplaadi.
Liigutatav kursor võimaldab antud rõhku 'salvestada' ja hiljem kontrollida, kas see langeb või suureneb. Nende tähelepanekute põhjal teeme ettepaneku koostada meie baromeetriline indikaator.
Elektrooniline atmosfäärirõhuandur
Tänapäeval piisab atmosfäärirõhu mõõtmiseks täielikult elektroonilisel viisil, kui 'kaalatakse' õhusamba kaal, mis avaldab survet anduri tundlikule pinnale, kasutades ära pisikese räniplaadi piesotakistuslikke omadusi.
See sarnaneb miniatuurse tensoanduriga, mis suudab tuvastada väikseid massimuutusi selle aktiivsel pinnal.
Motorola on juba mitu aastat pakkunud laiemale avalikkusele ülimalt huvitavat komponenti, mis on temperatuur kompenseeritud ja tehases laserkiire abil täpselt kalibreeritud.
See komponent on absoluutrõhuandur, millel on MPX 2200AP.
Kahe sisendiga spetsiaalne mudel mõõdab diferentsiaalrõhku, et hinnata näiteks veetaset paagis. Anduri tüüpiline tundlikkus on 0,2 mV rõhu kilopaskali kohta.
Seega täpselt rõhul 1 bar = 1000 hPa on komponendi väljundpingeks täpselt 100 x 0,2 mV = 20 mV.
Kuidas vooluring töötab
Atmosfäärirõhu indikaatori ahel on tervikuna esitatud järgmisel joonisel ja see koosneb kolmest erinevast osast: reguleeritud toiteallikast, mõõtmis- ja võimendussektsioonist ning lõpuks kuvaseadmest ja mälukursorist.
Selle seadme katkendlik toiteallikas võimaldab kasutada 9 V ristkülikukujulist akut.
Aku kulumisest tingitud pingemuutuste kõrvaldamiseks on meil pingereguleerimisseade, mis koosneb liiteseadise transistorist T1 ja zeneri dioodist Z1 nimiväärtusega 6,2 V. Seeriaga ühendatud lülitusdiood D1 kompenseerib täpselt transistori PN-siirde pingelangust.
Suure väärtusega elektrolüütkondensaator C1 stabiliseerib ka selle pideva pinge 6,2 V juures.
Selle toiteallika positiivne klemm läbib nuppu TEST, mis annab kuvaseadmele toite ainult nõudmisel, aidates kaasa aku tööea olulisele pikenemisele.
