הערך המדויק של לחץ אטמוספרי לא מחפשים כאן; במקום זאת, נתמקד יותר בהדמיית האבולוציה של כמות זו, ונשווה אותה לאינדקס נע, בדומה למחט הייחוס שנמצאת בברומטר מכני בסלון.
לחץ אטמוספרי
הרעיון של לחץ אטמוספרי חיוני בחיזוי מזג האוויר. למרות שאינה מוחשית בקלות, קל להדגים כמות פיזית זו.
בגובה פני הים, הלחץ האטמוספרי חזק מספיק כדי להרים עמוד מים לגובה של כ-10 מטרים, או עמוד כספית, הכבד משמעותית, ל-76 סנטימטרים בלבד עבור שטח פנים של 1 סנטימטר רבוע.
לכן, ברומטר כספית הוא לא יותר מצינור זכוכית מכופף, פתוח בקצה אחד ומלא בכספית.
הוא מכויל במילימטרים, המייצגים את המשקל (כלומר, הלחץ) המופעל פחות או יותר על פני כדור הארץ.
מכשיר זה עדיין נושא את שמו של הממציא שלו, טוריצ'לי (1608-1647), תלמידו של גלילאו המפורסם.
לחץ האוויר יכול לעלות או לרדת. ראוי לציין שהערך של לחץ אטמוספרי מספק גם אינדיקציה טובה לגובה.
במהותו, מד גובה הוא סוג של ברומטר המכויל בקילומטרים.
מצער שהטמפרטורה משפיעה גם על מדידה זו מכיוון שאוויר קר יותר, בהיותו כבד יותר, נוטה לרדת, בעוד שאוויר חם מתרחב ועולה, בהיותו קל יותר.
אפשר לצפות לירידה של כמיליבר אחד לכל עלייה של 8 מטר בגובה.
במערכת היחידות הבינלאומית (SI), יחידת הלחץ היא הפסקל (Pa), המייצג כוח של 1 ניוטון למ'ר (כ-102 גרם).
עם זאת, ערך זה אינו נפוץ ולעתים קרובות מוחלף בסרגל, השווה ל-100,000 פסקל.
הלחץ האטמוספרי הסטנדרטי הוא ערך ממוצע, כ-1.013 בר או 1,013 מיליבר.
יחידה זו מוצגת לעתים קרובות בברומטרים ביתיים, יחד עם הערך 76, המייצג את הגובה בסנטימטרים של עמוד הכספית בגובה פני הים.
אבל זה לא הכל! המיליבר הוחלף בהקטופסקל (hPa), אולי לכבוד זכרו של הפיזיקאי הגדול בלייז פסקל.
בשוק ניתן למצוא ברומטרים מתכתיים או ברומטרים אנרואידים, הפועלים על בסיס גמישות מתכות.
תא מתכת, נטול אוויר, נתון ללחץ האטמוספרי שיימדד. באמצעות מנוף, הוא מזיז מחט קטנה על חוגה מכוילת.
סמן זז מאפשר 'לאחסן' לחץ נתון ובהמשך לבדוק אם הוא יורד או עולה. בהתבסס על תצפיות אלו, אנו מציעים לבנות את המדד הברומטרי שלנו.
חיישן הלחץ האטמוספרי האלקטרוני
כיום, כדי למדוד לחץ אטמוספרי בצורה אלקטרונית מלאה, מספיק 'לשקול' את משקל עמוד האוויר המפעיל לחץ על פני השטח הרגישים של חיישן, תוך ניצול המאפיינים הפייזוריסטיים של פרוסת סיליקון זעירה.
הוא דומה למד מתח מיניאטורי המסוגל לזהות שינויים זעירים במסה על פני השטח הפעילים שלו.
מוטורולה מציעה כבר כמה שנים רכיב מעניין ביותר לקהל הרחב, המתוגמל על טמפרטורה ומכויל במדויק במפעל באמצעות קרן לייזר.
רכיב זה הוא חיישן הלחץ המוחלט עם רפרנס MPX 2200AP.
דגם מיוחד עם שתי כניסות מודד לחץ דיפרנציאלי כדי, למשל, להעריך את מפלס המים במיכל. הרגישות האופיינית של החיישן היא 0.2 mV לכל קילופסקל של לחץ.
לפיכך, בלחץ המדויק של 1 בר = 1000 hPa, מתח המוצא של הרכיב מודד בדיוק 100 x 0.2 mV = 20 mV.
איך המעגל עובד
מעגל מחוון הלחץ האטמוספרי מוצג בשלמותו באיור הבא ומורכב משלושה חלקים נפרדים: ספק הכוח המוסדר, קטע המדידה וההגברה, ולבסוף התקן התצוגה וסמן הזיכרון.
אספקת החשמל לסירוגין של מכשיר זה מאפשרת שימוש בסוללה מלבנית 9V.
כדי לבטל כל שינויי מתח עקב בלאי הסוללה, יש לנו התקן ויסות מתח המורכב מטרנזיסטור הנטל T1 ודיודת הזנר Z1 עם ערך נומינלי של 6.2V. דיודת המיתוג D1, המחוברת בסדרה, מפצה במדויק על ירידת המתח על פני צומת ה-PN של הטרנזיסטור.
הקבל האלקטרוליטי בעל הערך הגדול C1 מייצב גם את המתח הרציף הזה על 6.2V.
המסוף החיובי של מקור הכוח הזה עובר דרך כפתור ה-TEST, אשר מפעיל את מכשיר התצוגה רק לפי בקשה, מה שתורם להארכה משמעותית של חיי הסוללה.
