Nilai yang tepat dari tekanan atmosfir tidak dicari di sini; sebaliknya, kita akan lebih fokus pada memvisualisasikan evolusi kuantitas ini, membandingkannya dengan indeks bergerak, seperti jarum referensi yang ditemukan pada barometer mekanis di ruang tamu.
Tekanan atmosfir
Konsep tekanan atmosfer sangat penting dalam peramalan cuaca. Meskipun tidak mudah diraba, besaran fisik ini mudah untuk didemonstrasikan.
Di permukaan laut, tekanan atmosfer cukup kuat untuk mengangkat kolom air hingga ketinggian sekitar 10 meter, atau kolom air raksa, yang jauh lebih berat, hingga hanya 76 sentimeter untuk luas permukaan 1 sentimeter persegi.
Oleh karena itu, barometer merkuri tidak lebih dari sebuah tabung kaca bengkok, terbuka di salah satu ujungnya dan diisi dengan merkuri.
Ini dikalibrasi dalam milimeter, yang mewakili berat (yaitu, tekanan) yang lebih atau kurang diberikan pada permukaan bumi.
Alat ini masih menyandang nama penemunya, Torricelli (1608-1647), murid dari Galileo yang terkenal itu.
Tekanan udara dapat bertambah atau berkurang. Perlu dicatat bahwa nilai tekanan atmosfer juga memberikan indikasi ketinggian yang baik.
Intinya, altimeter adalah jenis barometer yang dikalibrasi dalam kilometer.
Sayangnya suhu juga mempengaruhi pengukuran ini karena udara yang lebih dingin, yang lebih berat, cenderung turun, sedangkan udara yang hangat mengembang dan naik, menjadi lebih ringan.
Seseorang dapat mengharapkan penurunan sekitar 1 milibar untuk setiap kenaikan ketinggian 8 meter.
Dalam Sistem Satuan Internasional (SI), satuan tekanan adalah pascal (Pa), yang mewakili gaya 1 newton per meter persegi (sekitar 102 gram).
Namun, nilai ini tidak umum digunakan dan sering diganti dengan bar yang setara dengan 100.000 pascal.
Tekanan atmosfer standar adalah nilai rata-rata, sekitar 1,013 bar atau 1.013 milibar.
Satuan ini sering ditampilkan pada barometer rumah tangga, bersama dengan nilai 76, yang mewakili tinggi kolom merkuri di permukaan laut dalam sentimeter.
Tapi itu belum semuanya! Milibar telah digantikan oleh hectopascal (hPa), mungkin untuk mengenang fisikawan hebat Blaise Pascal.
Di pasaran, Anda dapat menemukan barometer logam atau barometer aneroid, yang beroperasi berdasarkan elastisitas logam.
Sebuah ruang logam, tanpa udara, dikenai tekanan atmosfer untuk diukur. Menggunakan tuas, itu menggerakkan jarum kecil melintasi dial yang dikalibrasi.
Kursor yang dapat digerakkan memungkinkan seseorang untuk 'menyimpan' tekanan tertentu dan kemudian memeriksa apakah tekanan itu menurun atau meningkat. Berdasarkan pengamatan ini, kami mengusulkan untuk membangun indikator barometrik kami.
Sensor Tekanan Atmosfer Elektronik
Saat ini, untuk mengukur tekanan atmosfer dengan cara yang sepenuhnya elektronik, cukup dengan 'menimbang' berat kolom udara yang memberikan tekanan pada permukaan sensor yang sensitif, mengeksploitasi sifat piezoresistif dari wafer silikon kecil.
Ini mirip dengan pengukur regangan miniatur yang mampu mendeteksi variasi kecil massa pada permukaan aktifnya.
Motorola telah menawarkan komponen yang sangat menarik kepada masyarakat umum selama beberapa tahun, yaitu kompensasi suhu dan dikalibrasi secara tepat di pabrik menggunakan sinar laser.
Komponen ini adalah absolute pressure sensor dengan referensi MPX 2200AP.
Model khusus dengan dua masukan mengukur tekanan diferensial, misalnya, memperkirakan ketinggian air dalam tangki. Sensitivitas tipikal sensor adalah 0,2 mV per kilopascal tekanan.
Jadi, pada tekanan tepat 1 bar = 1000 hPa, tegangan keluaran komponen mengukur tepat 100 x 0,2 mV = 20 mV.
Bagaimana Sirkuit Bekerja
Rangkaian indikator tekanan atmosfer disajikan secara keseluruhan pada gambar berikut dan terdiri dari tiga bagian berbeda: catu daya yang diatur, bagian pengukuran dan amplifikasi, dan terakhir perangkat tampilan dan kursor memori.
Catu daya intermiten perangkat ini memungkinkan penggunaan baterai persegi panjang 9V.
Untuk menghilangkan variasi tegangan akibat keausan baterai, kami memiliki perangkat pengatur tegangan yang terdiri dari transistor ballast T1 dan dioda zener Z1 dengan nilai nominal 6,2V. Dioda switching D1, yang dihubungkan secara seri, secara tepat mengkompensasi penurunan tegangan pada sambungan PN transistor.
Kapasitor elektrolit C1 bernilai besar juga menstabilkan tegangan kontinu ini pada 6,2V.
Terminal positif dari sumber daya ini melewati tombol TEST, yang hanya memberi daya pada perangkat tampilan berdasarkan permintaan, berkontribusi pada perpanjangan masa pakai baterai yang signifikan.
