Natančna vrednost zračni tlak tukaj se ne išče; namesto tega se bomo bolj osredotočili na vizualizacijo razvoja te količine in jo primerjali s premikajočim se indeksom, podobno kot referenčna igla na mehanskem barometru v dnevni sobi.
Zračni tlak
Koncept atmosferskega tlaka je bistvenega pomena pri napovedovanju vremena. Čeprav ni lahko oprijemljiva, je to fizikalno količino enostavno prikazati.
Na morski gladini je atmosferski tlak dovolj močan, da dvigne vodni stolpec na višino približno 10 metrov ali stolpec živega srebra, ki je bistveno težji, na samo 76 centimetrov za površino 1 kvadratni centimeter.
Zato živosrebrni barometer ni nič drugega kot upognjena steklena cev, odprta na enem koncu in napolnjena z živim srebrom.
Umerjen je v milimetrih, ki predstavljajo težo (tj. pritisk), ki bolj ali manj deluje na zemeljsko površino.
Ta naprava še danes nosi ime svojega izumitelja Torricellija (1608-1647), učenca slavnega Galileja.
Zračni tlak se lahko poveča ali zmanjša. Omeniti velja, da je tudi vrednost atmosferskega tlaka dober pokazatelj nadmorske višine.
V bistvu je višinomer vrsta barometra, umerjenega v kilometrih.
Na žalost na to meritev vpliva tudi temperatura, saj se hladnejši zrak, ki je težji, nagiba k spuščanju, medtem ko se topel zrak širi in dviguje, saj je lažji.
Pričakujemo lahko zmanjšanje za približno 1 milibar za vsakih 8 metrov povečanja nadmorske višine.
V mednarodnem sistemu enot (SI) je enota za tlak paskal (Pa), ki predstavlja silo 1 newton na kvadratni meter (približno 102 grama).
Vendar se ta vrednost ne uporablja pogosto in se pogosto nadomesti s stolpcem, ki je enak 100.000 pascalom.
Standardni atmosferski tlak je povprečna vrednost, približno 1,013 barov ali 1,013 milibarov.
Ta enota je pogosto prikazana na gospodinjskih barometrih skupaj z vrednostjo 76, ki predstavlja višino v centimetrih živosrebrnega stebra na morski gladini.
A to še ni vse! Milibar je zamenjal hektopaskal (hPa), morda v čast spominu na velikega fizika Blaisa Pascala.
Na trgu lahko najdemo kovinske barometre ali aneroidne barometre, ki delujejo na podlagi elastičnosti kovin.
Kovinska komora brez zraka je izpostavljena atmosferskemu tlaku, ki ga je treba izmeriti. S pomočjo vzvoda premakne majhno iglo po umerjeni številčnici.
Premični kurzor omogoča 'shranjevanje' podanega tlaka in kasneje preverjanje, ali pada ali narašča. Na podlagi teh opazovanj predlagamo izdelavo našega barometričnega indikatorja.
Elektronski senzor atmosferskega tlaka
Dandanes je za merjenje atmosferskega tlaka na popolnoma elektronski način dovolj, da 'stehtamo' težo zračnega stebra, ki pritiska na občutljivo površino senzorja, pri čemer izkoriščamo piezoresistivne lastnosti drobne silicijeve rezine.
Podoben je miniaturnemu merilniku napetosti, ki je sposoben zaznati majhne spremembe mase na svoji aktivni površini.
Motorola že nekaj let širši javnosti ponuja izjemno zanimivo komponento, ki je temperaturno kompenzirana in tovarniško natančno kalibrirana z laserskim žarkom.
Ta komponenta je senzor absolutnega tlaka z referenčnim MPX 2200AP.
Poseben model z dvema vhodoma meri diferenčni tlak, da na primer oceni nivo vode v rezervoarju. Tipična občutljivost senzorja je 0,2 mV na kilopaskal tlaka.
Tako pri točnem tlaku 1 bar = 1000 hPa meri izhodna napetost komponente natančno 100 x 0,2 mV = 20 mV.
Kako deluje vezje
Vezje indikatorja atmosferskega tlaka je v celoti predstavljeno na naslednji sliki in je sestavljeno iz treh ločenih odsekov: reguliranega napajanja, odseka za merjenje in ojačanje ter končno prikazovalne naprave in pomnilniškega kazalca.
Občasno napajanje te naprave omogoča uporabo 9V pravokotne baterije.
Za odpravo morebitnih nihanj napetosti zaradi obrabe baterije imamo napravo za regulacijo napetosti, ki jo sestavljata balastni tranzistor T1 in zener dioda Z1 z nazivno vrednostjo 6,2 V. Zaporedno vezana preklopna dioda D1 natančno kompenzira padec napetosti na PN spoju tranzistorja.
Elektrolitski kondenzator velike vrednosti C1 prav tako stabilizira to neprekinjeno napetost pri 6,2 V.
Pozitivni pol tega vira napajanja gre skozi gumb TEST, ki napaja prikazovalno napravo samo na zahtevo, kar prispeva k znatnemu podaljšanju življenjske dobe baterije.
