O valor exato de pressão atmosférica não é procurado aqui; em vez disso, vamos nos concentrar mais em visualizar a evolução dessa quantidade, comparando-a com um índice móvel, muito parecido com a agulha de referência encontrada em um barômetro mecânico em uma sala de estar.
Pressão atmosférica
O conceito de pressão atmosférica é essencial na previsão do tempo. Embora não seja facilmente tangível, essa quantidade física é simples de demonstrar.
Ao nível do mar, a pressão atmosférica é forte o suficiente para elevar uma coluna de água a uma altura de cerca de 10 metros, ou uma coluna de mercúrio, que é significativamente mais pesada, a apenas 76 centímetros para uma área de superfície de 1 centímetro quadrado.
Portanto, um barômetro de mercúrio nada mais é do que um tubo de vidro curvo, aberto em uma das extremidades e preenchido com mercúrio.
É calibrado em milímetros, que representam o peso (ou seja, a pressão) mais ou menos exercido na superfície da Terra.
Esse aparelho ainda leva o nome de seu inventor, Torricelli (1608-1647), discípulo do famoso Galileu.
A pressão do ar pode aumentar ou diminuir. Vale a pena notar que o valor da pressão atmosférica também fornece uma boa indicação de altitude.
Em essência, um altímetro é um tipo de barômetro calibrado em quilômetros.
É lamentável que a temperatura também influencie nessa medição porque o ar mais frio, sendo mais pesado, tende a descer, enquanto o ar quente se expande e sobe, sendo mais leve.
Pode-se esperar uma diminuição de aproximadamente 1 milibar para cada aumento de 8 metros na altitude.
No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de pressão é o pascal (Pa), que representa uma força de 1 newton por metro quadrado (aproximadamente 102 gramas).
No entanto, esse valor não é comumente usado e é frequentemente substituído pela barra, que é igual a 100.000 pascais.
A pressão atmosférica padrão é um valor médio, aproximadamente 1,013 bar ou 1,013 milibares.
Esta unidade é freqüentemente exibida em barômetros domésticos, juntamente com o valor 76, representando a altura em centímetros da coluna de mercúrio ao nível do mar.
Mas isso não é tudo! O milibar foi substituído pelo hectopascal (hPa), talvez em homenagem à memória do grande físico Blaise Pascal.
No mercado podem ser encontrados barômetros metálicos ou barômetros aneróides, que operam com base na elasticidade dos metais.
Uma câmara de metal, desprovida de ar, é submetida à pressão atmosférica a ser medida. Usando uma alavanca, ele move uma pequena agulha em um mostrador calibrado.
Um cursor móvel permite 'armazenar' uma determinada pressão e depois verificar se ela está diminuindo ou aumentando. Com base nessas observações, propomos construir nosso indicador barométrico.
O Sensor Eletrônico de Pressão Atmosférica
Hoje em dia, para medir a pressão atmosférica de forma totalmente eletrônica, basta 'pesar' o peso da coluna de ar que exerce pressão sobre a superfície sensível de um sensor, explorando as propriedades piezoresistivas de um minúsculo wafer de silício.
É semelhante a um extensômetro em miniatura capaz de detectar variações mínimas de massa em sua superfície ativa.
A Motorola oferece há vários anos um componente altamente interessante ao público em geral, que é compensado por temperatura e calibrado com precisão na fábrica usando um feixe de laser.
Este componente é o sensor de pressão absoluta com a referência MPX 2200AP.
Um modelo especial com duas entradas mede a pressão diferencial para, por exemplo, estimar o nível de água em um tanque. A sensibilidade típica do sensor é de 0,2 mV por quilopascal de pressão.
Assim, na pressão exata de 1 bar = 1000 hPa, a tensão de saída do componente mede precisamente 100 x 0,2 mV = 20 mV.
Como funciona o circuito
O circuito do indicador de pressão atmosférica é apresentado na íntegra na figura a seguir e é composto por três seções distintas: a fonte de alimentação regulada, a seção de medição e amplificação e, finalmente, o dispositivo de exibição e o cursor de memória.
A fonte de alimentação intermitente deste dispositivo permite o uso de uma bateria retangular de 9V.
Para eliminar eventuais variações de tensão devido ao desgaste da bateria, dispomos de um dispositivo de regulação de tensão composto pelo transistor de lastro T1 e o diodo zener Z1 com valor nominal de 6,2V. O diodo de comutação D1, conectado em série, compensa com precisão a queda de tensão na junção PN do transistor.
O capacitor eletrolítico de grande valor C1 também estabiliza essa tensão contínua em 6,2 V.
O terminal positivo desta fonte de alimentação passa pelo botão TEST, que só alimenta o display mediante solicitação, contribuindo para um aumento significativo da vida útil da bateria.
