El valor exacte de pressió atmosfèrica aquí no es busca; més aviat, ens centrarem més a visualitzar l'evolució d'aquesta magnitud, comparant-la amb un índex en moviment, com l'agulla de referència que es troba en un baròmetre mecànic d'una sala d'estar.
Pressió atmosfèrica
El concepte de pressió atmosfèrica és essencial en la previsió meteorològica. Encara que no es tangible fàcilment, aquesta magnitud física és fàcil de demostrar.
A nivell del mar, la pressió atmosfèrica és prou forta com per aixecar una columna d'aigua a una alçada d'uns 10 metres, o una columna de mercuri, que és significativament més pesada, a només 76 centímetres per a una superfície d'1 centímetre quadrat.
Per tant, un baròmetre de mercuri no és més que un tub de vidre doblegat, obert per un extrem i ple de mercuri.
Està calibrat en mil·límetres, que representen el pes (és a dir, la pressió) més o menys exercit sobre la superfície terrestre.
Aquest aparell encara porta el nom del seu inventor, Torricelli (1608-1647), deixeble del famós Galileu.
La pressió de l'aire pot augmentar o disminuir. Val la pena assenyalar que el valor de la pressió atmosfèrica també proporciona una bona indicació de l'altitud.
En essència, un altímetre és un tipus de baròmetre calibrat en quilòmetres.
És lamentable que la temperatura també afecti aquesta mesura perquè l'aire més fred, en ser més pesat, tendeix a baixar, mentre que l'aire càlid s'expandeix i puja, sent més lleuger.
Es pot esperar una disminució d'aproximadament 1 mil·libar per cada augment de 8 metres d'altitud.
En el Sistema Internacional d'Unitats (SI), la unitat de pressió és el pascal (Pa), que representa una força d'1 newton per metre quadrat (aproximadament 102 grams).
Tanmateix, aquest valor no s'utilitza habitualment i sovint se substitueix per la barra, que és igual a 100.000 pascals.
La pressió atmosfèrica estàndard és un valor mitjà, aproximadament 1.013 bars o 1.013 mil·libars.
Aquesta unitat sovint es mostra als baròmetres domèstics, juntament amb el valor 76, que representa l'alçada en centímetres de la columna de mercuri al nivell del mar.
Però això no és tot! El mil·libar ha estat substituït per l'hectopascal (hPa), potser en honor a la memòria del gran físic Blaise Pascal.
Al mercat es poden trobar baròmetres metàl·lics o baròmetres aneroides, que funcionen en funció de l'elasticitat dels metalls.
Una cambra metàl·lica, desproveïda d'aire, està sotmesa a la pressió atmosfèrica que es vol mesurar. Mitjançant una palanca, mou una petita agulla a través d'un dial calibrat.
Un cursor mòbil permet 'emmagatzemar' una pressió determinada i després comprovar si està disminuint o augmentant. A partir d'aquestes observacions, proposem construir el nostre indicador baromètric.
El sensor electrònic de pressió atmosfèrica
Avui en dia, per mesurar la pressió atmosfèrica de manera totalment electrònica, n'hi ha prou amb 'pesar' el pes de la columna d'aire exercint pressió sobre la superfície sensible d'un sensor, aprofitant les propietats piezoresistives d'una petita hòstia de silici.
És similar a un extensòmetre en miniatura capaç de detectar variacions minúscules de massa a la seva superfície activa.
Motorola ofereix des de fa uns anys un component molt interessant al públic en general, que es compensa amb la temperatura i es calibra amb precisió a la fàbrica mitjançant un raig làser.
Aquest component és el sensor de pressió absoluta amb la referència MPX 2200AP.
Un model especial amb dues entrades mesura la pressió diferencial per, per exemple, estimar el nivell d'aigua en un dipòsit. La sensibilitat típica del sensor és de 0,2 mV per kilopascal de pressió.
Així, a la pressió exacta d'1 bar = 1000 hPa, la tensió de sortida del component mesura precisament 100 x 0,2 mV = 20 mV.
Com funciona el circuit
El circuit indicador de pressió atmosfèrica es presenta íntegrament a la següent figura i consta de tres apartats diferenciats: la font d'alimentació regulada, la secció de mesura i amplificació, i finalment el dispositiu de visualització i el cursor de memòria.
La font d'alimentació intermitent d'aquest dispositiu permet l'ús d'una bateria rectangular de 9V.
Per eliminar qualsevol variació de tensió a causa del desgast de la bateria, disposem d'un dispositiu de regulació de tensió format pel transistor de balast T1 i el díode zener Z1 amb un valor nominal de 6,2V. El díode de commutació D1, connectat en sèrie, compensa amb precisió la caiguda de tensió a través de la unió PN del transistor.
El condensador electrolític de gran valor C1 també estabilitza aquesta tensió contínua a 6,2 V.
El terminal positiu d'aquesta font d'alimentació passa pel botó TEST, que només alimenta el dispositiu de visualització a petició, contribuint a una allargament important de la durada de la bateria.
