Барометр с расширенными функциями

Барометр с расширенными функциями

Величина атмосферного давления, скорость и характер его изменений, играют важную роль в предсказании погоды, а также сильно влияют на самочувствие людей, подверженных метеозависимости — недомоганиям, связанным с различными погодными явлениями. Для измерения атмосферного давления используются барометры. Механический барометр анероид имеет две стрелки. Одна показывает текущее давление.

Другая стрелка, которую можно вручную установить в любое положение, позволяет отметить измеренное значение, чтобы через некоторое время определить  тенденцию изменения атмосферного давления.  Весьма  желательно, чтобы электронный барометр также показывал не только величину атмосферного давления, но и позволял определить имеет ли  место рост или спад и как быстро меняется измеряемый параметр .

   

Недорогие метеостанции бытового назначения показывают только  пиктограммы с изображениями дождевых капель, туч или солнца.

 Трудно сказать, как эти пиктограммы связан с атмосферным давлением и имеется ли у данной метеостанции барометрический датчик или используются иные — креативные способы предсказания погоды .

 Более продвинутые метеостанции показывают текущее значение давления в виде числа, а изменение давления за несколько предшествующих часов в виде грубой столбчатой диаграммы , несущей главным образом декоративную функцию. Такие метеостанции стоят существенно дороже.

 Также на рынке имеются весьма совершенные устройства , предназначенные для моряков, яхтсменов и т.п., с высокой точностью показывающие и изменения давления и текущее значение , но стоят такие устройства очень дорого.

В данной публикации рассматривается простой самодельный барометр, показывающий величину и скорость изменения атмосферного давления, а также температуру воздуха.   

Внешний вид устройства представлен на фотографии.

Результаты измерений выводятся на двухстрочный знакосинтезирующий дисплей. В первую строку выводится результат измерения текущего атмосферного давления в мм.рт.ст.

, отклонение текущего значения давления от среднего значения для данного места (положительным считается превышение текущего значения давления над средним), а также температура воздуха в градусах Цельсия.

 Данные, приведенные в верхней строке, обновляются каждые 6 секунд. Вывод новых  данных сопровождается вспышкой светодиода, расположенного над индикатором.

Во вторую строку индикатора выводятся приращения давления за последний час, три часа и десять часов.

 Если давление за указанный временной промежуток возросло, то соответствующее приращение выводится с плюсом, в противном случае — с минусом. Данные во второй строке обновляются каждые 10 минут.

 Сразу после включения барометра вторая строка будет пуста. Числовые значения появятся там по прошествии 1-го часа, 3-х часов и 10-ти часов соответственно.

Барометр предназначен для работы в сухом отапливаемом помещении при температуре 0…40 °C и атмосферном давлении 600…825 мм рт. ст.

Точность измерения давления и температуры полностью определяется точностью использованного датчика давления BMP180 фирмы Bosch. Типовая погрешность измерения давления составляет -1hPa, что примерно соответствует 0.75 мм.рт.ст.

Шумовая составляющая при измерении давления — 0.02 hPa (0.015 мм.рт.ст.). Типовая погрешность измерения температуры вблизи значения 25 °C составляет +/- 0.5°C. Более детально с техническими характеристиками датчика BMP180 можно ознакомиться по тех.

описанию, находящемуся в приложении.  

Интервалы времени в данном устройстве отсчитываются программно. Погрешность формирования этих интервалов, измеренная автором, не превышает одной минуты за 10 часов.  

Схема барометра приведена на рисунке.

Основным элементом устройства является модуль Arduino Nano.  Автор использовал 3-ю версию с микроконтроллером ATmega 328. Память модуля в данном случае занята только на треть, по этому возможно применение модуля Arduino Nano с микроконтроллером ATmega 168. 

Дисплей Winstar WH1602L — двухстрочный на 16 знакомест в каждой строке. Его основой является контроллер HD44780.  Резистор R2 позволяет подстроить контрастность изображения.

 Если напряжение на выводе 3 (Vo) будет сильно отличаться от оптимального, то на дисплее совсем не будет видно никакого изображения. Это обстоятельство необходимо учитывать при первом включении устройства.

 Для экземпляра дисплея, используемого автором, оптимальным оказалось напряжение на выводе 3 около 1 В.  Резистор R3 определяет величину тока светодиодов подсветки. 

Датчик давления BMP180 имеет металлический корпус размером 3.6х3.6×1 мм. Выводы его представляют собой контактные площадки, расположенные на дне корпуса. Кроме того датчик требует питания 1.8 — 3.6 В. Уровни сигналов, которыми датчик обменивается с внешним устройством, также отличаются от требуемых.

Эти обстоятельства затрудняют непосредственное использование BMP180. К счастью данная проблема легко решается. В продаже имеются модули на основе датчиков BMP180, в состав которых входят сами датчики и все согласующие элементы. Эти модули представляют собой плату размером 10×13 мм. Их стоимость — примерно 1.4 USD.

  Внешний вид модуля представлен на следующей фотографии.

Светодиод HL1 вспыхивает каждые 6 секунд сигнализируя о том, что на табло барометра выведены новые результаты.  Автор использовал зелёный светодиод диаметром 3 мм  L-1154GT фирмы Kingbright.  Конденсатор C1 имеет довольно большую ёмкость, что  делает устройство нечувствительным к  кратковременным сбоям питания. Если  это не требуется, то  C1 можно уменьшить до 500 микрофарад.  

Диод D1 отключает подсветку индикатора при сбоях питания. Это увеличивает время автономной работы барометра от энергии, запасённой в конденсаторе C1. 

Устройство можно питать от любого источника постоянного тока (зарядного устройство сотового телефона, блока питания какого-либо гаджета и т.п.) с выходным напряжением 8…12 В. При напряжении 9 В барометр потребляет около 80 mA.    

Устройство собрано на макетной плате размером 85 х 55 мм, которая прикреплена к дисплею с помощью пластины из оргстекла. 

Датчик BMP180 располагается внизу — как можно дальше от основных тепловыделяющих элементов, которыми являются резистор R3 и дисплей со светодиодной подсветкой. Корпусом устройства является  пластмассовая  коробка размером 160х160х25. В нижней и верхней стенках коробки следует просверлить ряд вентиляционных отверстий.

Скетч, который нужно прошить в память модуля Arduino Nano, представлен в приложении. Автор использовал среду Arduino IDE 1.8.1. Для поддержки датчика давления требуется установить библиотеку Adafruit-BMP085. Соответствующий файл имеется в приложении.

Перед загрузкой скетча в строке 17 следует вместо числа 740.0, которое соответствует среднему давлению в месте установки авторского экземпляра барометра, вписать среднее давление в мм. рт. ст.

, соответствующее тому месту, где будет установлен Ваш барометр. В первом приближении этот параметр можно определить по формуле Рср = 760 — 0.091h, где h -высота над уровнем моря в метрах.

Высоту проще всего определить с помощью GPS навигатора.

Данная формула не учитывает многие факторы, влияющие на атмосферное давление и применима только для высот до 500 м. Описание способов более точного определения среднего давления выходит за рамки данной публикации. С ними можно ознакомиться по многочисленным материалам посвящённым метеорологии, которые имеются в интернете.

Список радиоэлементов

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

  • Файлы к статье _Барометр_.rar (570 Кб)

Источник: http://cxem.gq/arduino/arduino228.php

Для чего нужен барометр?

Для чего нужен барометр?

  • Барометр представляет собой специальный прибор для измерения атмосферного давления. Этот прибор незаменим для метеочувствительных людей. Хотя сейчас это больше прибор, который нужен синоптикам. Обычные люби могут узнать информацию о перепадах давления из средств массовой информации.
  • Наверняка известно всем,для чего нужен барометр.Если вы чувствуете слабость или какие-либо недомогания,то вам поможет барометр,тем,что взглянув на него,вы можете связать свое состояние с погодными условиями.Функция барометра заключается в измерении атмосферного давления.
  • Для современного человека барометр уже не представляет такой необходимости, как это было раньше. Чаще всего барометр дома служит в качестве стильного предмета интерьера. Однако на самом деле барометр нужен для выполнения двух важных функций: определения величины атмосферного давления и влажности. Зная эти два параметра, с помощью барометра можно, с определенной точностью, предсказывать погоду. При этом важно следить за динамикой изменения давления. Падение давления обычно предсказывает дождь, приближение циклона. Рост давления говорит о приближении антициклона и ясной погоды.Безусловно, оперативные данные об изменении погоды нам проще теперь получить из Интернета, потому что станции слежения за погодой учитывают не только давление и влажность, но и направления ветра, перемещение облаков и многие другие параметры.Но, по меньшей мере, с помощью барометра можно определить, насколько сух или влажен воздух в квартире. И мне кажется просто романтичным подойти к барометру, слегка постучать по стеклу пальцем и проверить не надвигается ли буря, даже если на твоем верхнем этаже нет места для корабельной палубы.
  • Очень хороший приборчик, надо сказать, барометр. С помощью него измеряется атмосферное давление, а значит можно спрогнозировать погоду на ближайшее время. Да и к тому же, люди, которые не очень себя хорошо чувствуют при перепадах давления заранее будут предупреждены этим чудо прибором.
  • Насколько мне известно, в настоящее время барометр применяется для измерения атмосферного давления. В свою очередь, атмосферное давление чаще всего измеряется в миллиметрах ртутного столба. На мой взгляд, в современных жизненных условиях данный измерительный прибор гораздо больше необходим синоптикам, чем обычным людям.
  • Для того, что бы узнать направление изменения атмосферного давления (растет или падает). Если вы метеозависимы, то у вас будет повод заболеть или наоборот, поправиться.Еще на шкале барометра написано какая погода ожидается (ясно-пасмурно). Можно проверять прогнозы синоптиков.
  • Барометр — прибор для измерения атмосферного давления. В домах сейчас используется редко. В принципе все эти данные для вашей местности можно получить из Интернета. Поэтому не вижу смысла приобретать данную вещь.
  • Нильс Бор, известный физик и лауреат Нобелевской Премии, придумал два десятка способов измерения высоты зданий при помощи барометра. Например:
    1. Можно спустить барометр с крыши здания на веревке. Когда барометр коснется земли, поднять его обратно и измерить длину веревки.
    2. Можно подняться на крышу здания и сбросить барометр вниз. Измерив время и зная ускорение свободного падения несложно вычилить высоту.
    3. Зная высоту барометра можно измерить длину его тени и длину тени здания, и вычислить высоту здания по пропорции.

    Эти способы он придумал в ответ на стереотипное и шаблонное преподавание физики в школе, он хотел показать, что зная физику, любой прибор годится для любых измерений. Из при помощи барометра можно измерять не только атмосферное давление.

  • Барометр — это прибор, который используют для измерения атмосферного давления и указания погоды. В жидкостном барометре, атмосферное давление уравновешивается давлением, которое создает столб жидкости. Обычно, им является ртуть. Из — за высокой плотности ртути, для компенсации атмосферного давления можно использовать относительно короткий столб. Оптимальное атмосферное давление уравновешивается столбом ртути высотой 760 миллиметров. Но барометр не очень удобен для использования — так он весьма большой, а ртуть — ядовита.
  • Барометр нужен для измерения атмосферного давления. Некоторых людям эту информацию очень важно знатьВсе дело в том, что перепады атмосферного давления у некоторых людей вызывают сильные головные болиИ у таких людей под рукой всегда есть аптечка с лекарства, которые помогут когда болит головаВот для таких людей барометр важен — они могут подгадать, когда будут перепады давления и быть готовыми к ухудшению своего состояния.На сегодняшний день барометр постепенно уходит в небытие — люди смотрят нужную им информацию по интернету.

Источник: http://info-4all.ru/obrazovanie/nauka-i-tehnika/dlya-chego-nuzhen-barometr/

Барометр и атмосферное давление

ПодробностиАвтор: Дмитрий КуликовКатегория: Погода Создано: 18 марта 2016 Просмотров: 4384

Барометр является ключевым инструментом в практике прогноза погоды.

Барометр измеряет атмосферное давление, которое определяется весом воздуха над нами (от верхней границы атмосферы до поверхности моря).

Если давление высокое, то это означает, что имеется большое количество воздуха над нами, если низкое, то воздуха меньше, чем где-либо вокруг, дальше от нас. Это невозможно заметить на глаз, так как воздух невидим.

https://www.youtube.com/watch?v=uu7BaRbNepw

Мы заинтересованы в атмосферном давлении потому, что оно информирует нас о распределении воздушных масс вокруг нас и об ожидаемых ветрах, которые возникают, когда воздух перетекает из областей с высоким атмосферным давлением в регионы с низким давлением. Чем больше разность давлений над соседними территориями, тем сильнее будет ветер.

В прогнозах погоды и на метеокартах принято отражать атмосферное давление в миллибарах (mb). Нам нужно знать является ли переданное официальным прогнозом или снятое с барометра давление высоким или низким, а его изменение большим или малым.

Для этого необходимо помнить, что «стандартное» атмосферное давление составляет 1013 mb, но для каждой местности и времени года оно может немного отличаться от этой цифры. На метео картах давление указано только двумя последними цифрами (предыдущие опущены).

1024 будет показано как «24», или 996 как «96». В большинстве случаев действительное давление в центрах циклонов и антициклонов пишется полностью и подчеркивается, но индивидуальные изобары (линии одинакового давления) имеют только две цифры.

Обычно изобары прочерчены с интервалом в 4 mb на картах USA, хотя карты других стран могут иметь интервал от 2 mb (Австралия) и до 5mb на Европейских картах.

Типы барометров

Первый барометр был изобретен Евангелиста Торричелли в 1643 году. О Торричелли часто говорили как об ученике Галилео, но он проработал с ним только 3 месяца до смерти последнего и изобрел свой первый ртутный барометр несколько лет спустя.

Ртутный барометр Торричели Прибор представлял собой полую стеклянную трубку, закрытую с одного конца и заполненную ртутью, которая была опущена открытым концом в сосуд с ртутью.

Давление воздуха на открытую поверхность ртути уравновешивало давление столба ртути в трубке, и уровень ее оказывался на определенной высоте – около 760 мм. ртутного столба.

Безусловно, такой прибор был громоздким и хрупким и не мог иметь широкого применения в практике.

Дальнейшее усовершенствование барометра шло по пути отказа от ртути и использования герметичных емкостей с вакуумом внутри, и в 1847 году первый барометр анероид был сконструирован другим итальянцем Люсьеном Види. «Анероид» означает без жидкости. Этот тип барометров используется и по сей день.

Барометр-анероид

«Сердцем» инструмента является герметичный гофрированный металлический цилиндр (сильфон), из которого частично откачан воздух (1).

Когда внешнее давление воздуха изменяется, этот цилиндр расширяется или сжимается и это движение передается через систему рычагов (2) и нить (3) на ось вращения стрелки (4), которая и показывает нам давление на шкале значений (5). Прибор помещен в корпус (6) со стеклом над шкалой (7).

Другой, полезный в метеорологии прибор называется барограф. Это тот же барометр анероид, который может записывать чернильной линией значения давления за определенный период (обычно неделя) на бумажную ленту, обернутую вокруг барабана с часовым механизмом.

Барограф

Преимуществом этого прибора является то, что по этой линии мы можем напрямую наблюдать так называемую барограмму — изменение давления с течением времени, что на самом деле интересует нас больше всего.

 

Барограмма – график барической тенденции Это очень ценная информация для прогноза погоды. Имея барограф, вы будете избавлены от необходимости постоянно записывать показания барометра, а затем по ним строить кривые барической тенденции.

Продолжая разговор о барометре как приборе, необходимо отметить, что в последнее десятилетие на рынке появились электронные барометры разных размеров и точности. Есть даже барометры и барографы, встроенные в ручные часы.

Одни из них работают по принципу обычного анероида, но без механической системы рычагов, а измеряя изменение емкости электрического конденсатора, пластины которого находятся в торцах гофрированного цилиндра.

Другие используют иной принцип, измеряя давление воздуха на чувствительный кристалл.

 

Цифровой барометр Цифровые барографы также доступны для использования, и здесь их преимущества налицо, поскольку трудно обеспечить правильную работу традиционного барографа в условиях полёта на борту летательного аппарата.

Ценность и цена хорошего барометра

По моему мнению, ХОРОШИЙ барометр – большая ценность. Традиционный барометр-анероид будет очевидным выбором. В большинстве случаев знание того падает или поднимается давление, может быть достаточным для суждения приходит ли плохая погода или наоборот.

Это суждение может быть сделано почти с любым работающим барометром, если вы периодически следите за его показаниями. Но часто нам необходимо знать истинное, точное значение давления. Более того, если давление изменяется, мы должны быть уверены, что оно изменяется именно так, как показывает прибор.

Мне приходилось видеть барометры, которые красиво показывали изменение давления, но в очень узком диапазоне, и абсолютно не реагировали, когда давление выходило за пределы этого диапазона. Знание точного значения давления очень важно, когда вы оперируете с метео-картой.

Измерив скорость и направление ветра вы можете вычислить соответствующее им давление в точке вашего местоположения, а измерив существующее давление хорошо откалиброванным барометром, вы можете судить насколько правильна информация на полученной вами карте.

Ключевым моментом здесь чаще всего является не столько качество барометра, как его калибровка, выяснение погрешности и учитывайте ее. Если вы платите за прибор $150 — $200, он должен показывать правильные значения. К сожалению, не во всех случаях.

Часто вы можете заплатить большие деньги за барометр с дорогим бронзовым корпусом и красивым циферблатом и абсолютно непригодным механизмом. Покупайте барометр у надежных дилеров и в специализированных магазинах.

Снятие показаний и уход за барометром

Постоянно проверяйте точность своего барометра по официальному радио. Имеются три фактора влияющих на показания прибора при тестировании. Первый – высота инструмента над уровнем моря – чем выше, тем значение давления, снятого с прибора, будет ниже. Второе – имеется «нулевая» точка настройки прибора.

Она регулируется винтом, при вращении которого можно двигать стрелку вправо-влево, и каждый хороший барометр должен иметь такую регулировку. Для правильной установки стрелки прибор необходимо расположить на уровне моря. Как только вы получили данные давления, установите стрелку на это значение. И третье – время радио сообщения может и будет отличаться от времени замера давления на метеостанции.

Постарайтесь выяснить это запоздывание.

Барометр – тонкий и точный прибор и снятие показаний с него требует внимания и аккуратности. Малые изменения значений могут означать многе в некоторых случаях. Барометр должен быть легко доступен, чтобы можно было хорошо видеть положение тонкой стрелки на мелких делениях шкалы, особенно в ночное время.

Необходимо смотреть на шкалу перпендикулярно ее поверхности, в ином случае вы получите неверное показание из-за эффекта параллакса. Рис G110.

Говоря об уходе за барометром необходимо отметить, что он требует к себе такого же бережного отношения, как и всякий точный измерительный прибор. Но есть несколько особенностей, вытекающих из его природы. Избегайте помещать прибор в условия, где атмосферное давление выходит за пределы измерения барометра.

Так, перевозка его в самолете может стать фатальной, поскольку на высоте 10 км давление атмосферы составляет только 300mb, и хотя давление в кабине компенсируется, оно редко превышает значение 800mb, что выходит за пределы рабочего диапазона прибора, а в грузовом отсеке давление вообще равно наружному.

Будьте бдительны и при перевозке барометра в автомобиле. Окна должны быть открыты, когда вы захлопываете дверцу – этим вы избегаете резкого скачка давления в салоне при закрывании дверей.

Не могу сказать, насколько быстрый спуск автомашины с холма может повредить барометр, но если наши уши ощущают это, то изменение давления явно лежит за пределами рабочей области прибора.

Несколько советов по выбору барометра

Мы редко можем найти сочетание всех идеальных свойств прибора с приемлемой ценой, поэтому компромиссы неизбежны. Но есть несколько моментов, на которые необходимо обратить внимание при покупке барометра. 1. Хороший ход и сильфон.

Вы не можете судить об этом, просто глядя на инструмент, но если доступно заглянуть внутрь и можно увидеть сильфон, то полезно знать, что чем больше его размер, тем лучше ход прибора и его работа. 2. Размер циферблата. Больший размер предпочтительней, поскольку с него легче снимать показания.

10- сантиметровый диаметр циферблата можно рассматривать как минимальный. 12-15-сантиметровые – лучше, но они дороже. 3. Деления шкалы Предпочтительнее шкала с делениями в 1 mb. 4.

Поверхность циферблата Блестящая или посеребренная поверхность иногда может работать как зеркальная и помогает видеть отражение стрелки, что позволяет легче снимать показания. 5. Температурная компенсация Поинтересуйтесь у продавца насколько хороша температурная компенсация у барометра.

Температура, например, в яхте под палубой может достигать 60 град, а в тропиках до 100 град. по Цельсию 7. Корпус Я предпочитаю барометры с легким корпусом. Любое добавление бронзы служит для украшения и только добавляет вес и цену, не привнося ничего в функциональность прибора.

Покзания давления и барическая тенденция

Источник: http://airsport.ru/blogs/weather/barometr

[Функции] Барометр в часах Casio — принцип работы и советы по использованию

G-STORE.RU — официальный магазин часов Casio в России

Сегодня детально рассмотрим работу барометра в часах Casio.

Возможно, кому-то информация покажется слишком избыточной и сложной для понимания, но мы постарались максимально доступно объяснить: как же все-таки измерить атмосферное давление, от чего зависят результаты измерений и что нужно делать для получения корректных значений. Не забывайте, инструмент имеет относительную точность, а значит небольшие отклонения от реальных значений давления вполне допустимы. Впрочем, дополняйте свой опыт в комментариях.

ProTrek PRG-250 и 1012 hPa

Основы работы барометра — часы получают информацию об атмосферном давлении с помощью встроенного датчика.

В часах Casio используется пьезорезистивный метод определения атмосферного давления, который основан на интерпретации информации об изменениях кремния [химический элемент, такой себе материал в земной коре].

Кремний имеет высокую чувствительность благодаря изменению удельного объемного сопротивления полупроводника при деформировании давлением [поправьте, если не так]. Грубо говоря, характеристики кремния сильно зависят от атмосферного давления и эта закономерность оцифровывается в понятном виде в ваших часах.

GW-9400 — ударопрочность с барометром

По показателям атмосферного давления оценивается общее состояние и изменения атмосферы. Наблюдая за этими изменениями можно с высокой точностью предсказать перепады в погоде на ближайшее время.

Часы автоматически измеряют атмосферное давление каждые 2 часа. Если давление повышается — стоит ожидать ясную погоду, снижается — пасмурную.

При подъеме на возвышенности, атмосферное давление падает [с набором высоты уменьшается плотность воздуха].

PRW-3100 — все протреки имеют тройной датчик [который включает и барометр]

Предостережения

  • Чтобы адекватно оценить изменения в атмосферном давлении, важно находиться на одной и той же высоте на протяжении измерений [вы поняли, разная высота — разное давление].
  • Если находиться на разной высоте в процессе измерений, то это приведет к неверному построению графика давления и отображению данных в часах, что сделает невозможным предсказание погоды.
  • Встроенный датчик давления не предназначен для использования в качестве точного прибора для измерения или официальных прогнозов погоды.  
  • Резкая смена температуры окружающей среды может повлиять на показания датчика, что приводит к погрешности измерений.

PRG-600 — офисный стиль, но с барометром ))

Единицы измерения

  • В зависимости от выбранного часового пояса, часы автоматические определяют единицы измерения [примечание: в новых моделях].
  • В качестве единицы измерения атмосферного давления можно указать гектопаскали [hPa] или дюймы ртутного столба [inHg].
  • Диапазон значений для барометра —  260–1100 гПа [7,65–32,45 дюймов ртутного столба].
  • Шаг измерения атмосферного давления составляет 1 гПа [или 0,05 дюйм рт.столба].
  • Если текущие показатели высоты выходят за рамки вышеописанных значений, на дисплее часов высвечивается пиктограмма “—”. Данные автоматически обновляются когда показатели войдут в допустимый диапазон измерений.

GWG-1000 — еще одни мощные “шоки” с барометром

О работе датчика [в современных моделях]

  • Переведя часы в режим барометра уже через секунду можно увидеть результат измерения на экране.
  • Интервал снятия показаний — каждые 5 секунд в течение 3 минут, затем каждые 2 минуты.
  • Если в течение часа не выполнять никаких операций, часы автоматически перейдут в режим текущего времени через час.
  • Указатель перепада давления отображает разницу между текущим значением атмосферного давления и значением, полученном при предыдущем измерении.
  • Указатель перепада атмосферного давления отображает значения в диапазоне ±10 гПа [0,3 дюймов рт. ст.] с шагом в 1 гПа [0,03 дюймов рт. ст.].
  • Если происходит резкое изменение атмосферного давления, срабатывает звуковой сигнал и на экране начнет мигать индикатор изменения давления. Таким образом можно отслеживать изменения в атмосферном давлении и корректировать свои планы на текущий день.

Для максимально точного отображения текущего атмосферного давления датчик желательно откалибровать.

Калибровка представляет собой процесс коррекции показателей датчика с условно идеальными данными другого прибора/источника.

Принцип довольно прост: берем другой прибор [в точности которого вы уверены], считываем с него данные, и вводим эти данные в режиме калибровки в наших часах [ручной способ]. Данный процесс должен происходить в одном физическом месте, в одно время и в одинаковых условиях. После этого выходим из режима калибровки и видим начальное значение давления, заданного нами ранее.

Для всех часов Casio процесс схожий, но если возникли какие-то вопросы или проблемы, загляните в инструкцию к своей модели [или напишите нам, мы обязательно поможем].

Теперь о частоте калибровки. Производитель калибрует все датчики после сборки часов, поэтому сразу после покупки никакая калибровка не требуется. Со временем погрешность измерения может увеличиваться, что влечет за собой неверные показатели. Если вы считаете, что данные датчика неверны или сомневаетесь в их корректности, то процесс калибровки не помешает.

GWN-Q1000 — морская серия, где барометр поможет предсказать изменения в погоде

Последовательность действий по измерению атмосферного давления. Итак, датчик мы откалибровали, теперь можно приступать к измерениям. Напоминаем, процесс описан для свежей серии ProTrek PRG-600 [модуль 5497]. Для других моделей Casio последовательность действий может быть иной, но принцип остается аналогичным.

Примечание: в новых моделях часов производитель заявляет о более высокой скорости измерения и улучшенной точности [будущее обновление датчика наверняка будет еще точнее]. Это не говорит о том, что старые датчики — плохие. Просто в новых моделях есть такого рода улучшения.

  • С помощью кнопки B входим в режим барометра. На экране отобразится индикатор BARO, означающий, что началось измерение давления.
  • Чтобы перезапустить процесс измерения, нужно нажать кнопку A.
  • На графике атмосферного давления отображается последовательные измерения давления в течение 2 часов.
  • С помощью графика можно составить прогноз погоды. Как было уже сказано выше, рост давления соответствует улучшению погоды, а падение давления — ее ухудшению.
  • При резких скачках давления, график может прерваться. После стабилизации давления, график вновь перейдет в штатный режим.
  • Если сегмент [или несколько сегментов] графика пустой, то либо давление выходит за рамки допустимого диапазона [260 гПа – 1 100 гПа или 7,65 –32,45 дюйма рт. столба], либо датчик неисправен и требует похода в сервисный центр.

Чтобы включить отображение перепада давления, нужно в режиме барометра нажать кнопку D. Ниже приведен пример указателя перепада около  –5 гПа (–0,15 дюймов рт. ст.).

  • В часах имеется индикатор изменения давления, который при желании можно выключить. Сам индикатор имеет 4 разных положения: резкое понижение атмосферного давления, резкое повышение атмосферного давления, повышение атмосферного давления с прогнозом к понижению и понижение атмосферного давления с прогнозом к повышению.
  • Когда индикатор включен, часы измеряют атмосферное давление каждые 2 минуты [в независимости от режима, в котором они находятся].

GWN-1000 — еще одни “моряки”, где важность барометра не преувеличена

Вывод

Барометр в часах Касио может стать полезным инструментом, потому как способен с хорошей точностью предсказывать погоду на ближайшее время. Если датчик показывает неверные данные, или вы сомневаетесь в правильности его работы, сравните получаемые значения с профессиональными приборами. Если отличия незначительные — можно быть спокойным. Если сильно отличаются — сделайте калибровку.

P.S. Вам есть что добавить? Пишите в комментариях, улучшим статью вместе.

Источник: https://www.casioblog.ru/barometr-function-full

Барометр. Виды. Работа. Применение. Настройка. Особенности

Барометр – это устройство для измерения атмосферного давления. С его помощью можно предсказать погоду.

Прибор может снимать данные атмосферного давления находясь в помещении или на открытой местности. Также подобные устройства используются в авиации для определения высоты полета над уровнем моря.

Нормой считается атмосферное давление на уровне 760 мм ртутного столба при температуре +15 градусов.

Разновидности барометров

Существует несколько разновидностей барометров:

  • Ртутные.
  • Жидкостные.
  • Механические.
  • Электронные.

Ртутные

Ртутный барометр был изобретен самым первым. Его создателем является итальянский физик Эванджелисто Торричелли, который в 1844 году разместил в тарелке со ртутью вертикально установленную пробирку заливной горловиной вниз.

Им было замечено, что уровень ртути в колбе менялся в зависимости от погодных условий. Ученый сопоставил данные и пришел к выводу, что на этот показатель влияет давление воздуха. Применяемая им конструкция являлась весьма точной, но была неудобной.

Кроме этого, ртуть вредна для здоровья, поэтому ее применение в столь большом количестве, для заполнения тарелки, и нахождение на открытом воздухе является небезопасным.

Ртутные барометры отличаются повышенной точностью, поэтому их более совершенные модификации встречаются до сих пор. Их применяют на метеорологических станциях для проведения контроля за погодой.

Жидкостные

Жидкостные барометры на данный момент практически не встречаются. Они отличаются большой погрешностью, поэтому судить о погоде основываясь на их данных довольно сложно. В подобных приборах измерение проводится за счет уравнивания столба жидкости.

Проблема таких приборов в том, что заправляемые вещества ведут себя по-разному при изменении температуры, что сопровождается высокими погрешностями. Одним из самых известных модификаций жидкостных барометров являются глицериновые модели.

В них применяется окрашенный глицерин, что дает привлекательный декоративный эффект.

Механические

Механические барометры самые популярные. Они гораздо компактнее, чем первые две категории. Кроме этого, механические приборы отличаются вполне достаточной точностью. Подобные устройства сложные в изготовлении и в отличие от ртутных, являются полностью безопасными.

Внешний корпус такого оборудования напоминает классические круглые часы, но бывают и прямоугольные настольные модели. Внутри корпуса находится пустотелая емкость, сделанная из двух жестяных мембран. В емкости создан вакуум, а ее стенки надежно запаяны.

Благодаря отсутствию воздуха, мембраны остро реагируют на изменение уровня атмосферного давления. При его увеличении они сжимаются, а при уменьшении наоборот раздуваются.

К емкости подсоединяется чувствительный механизм, который состоит из нескольких плеч. Его устройство позволяет снимать миниатюрные изменения объема коробки с вакуумом и создавать колебания стрелки со шкалой, на которую нанесены показатели давления. Чувствительный механизм остро реагирует на любые изменения объема емкости.

Максимальные отклонения объема коробки в сжатом и раздутом состоянии редко превышает одного миллиметра. При этом устройство, которое передает эти движения на стрелку, увеличивает изменения в 90 раз, что обеспечивает высокую точность показания.

Механические устройства бывают как компактными, которые можно носить в кармане, так и настольными.

Электронные

Электронные барометры – это высокоточные и компактные приборы. В их основе также используется вакуумная коробка, но снятие показаний обеспечивается благодаря чувствительным датчикам. Также в этой конструкции предусматривается микропроцессорный блок.

Показания выводятся на жидкокристаллический дисплей. Одна из особенностей таких приборов заключается в том, что часто они комбинируют в себе несколько устройств одновременно. Они могут работать не только как барометр, но и как термометр, компас и часы.

Зачастую электронные устройства делают во влагозащищенном корпусе, поэтому их покупают рыбаки и туристы. Как известно, клев рыбы во многом зависит от атмосферного давления. Они чувствительны к его резким перепадам.

Благодаря барометру можно определить будет ли клев или рыбалку лучше перенести. Если давление резко падает, то рыба неохотно берет наживку.

Зачем нужен барометр

Барометр применяется для проведения точного измерения атмосферного давления. Оно выражается в физической единице – миллиметрах ртутного столба.

На основе этих показаний можно судить о дальнейшем изменении погодных условий при сравнении с данными о давлении, полученными в предыдущий день или несколько часов.

Дело в том, что показатель атмосферного давления напрямую влияет на погодные условия.

Если уровень в определенной местности снижается, то воздушные потоки прибывают с другой территории. Именно так создается ветер, который попутно приносит тяжелые дождевые тучи. Как следствие, благодаря применению барометра несложно предсказать осадки.

В том случае, если давление начинает расти, то это говорит о том, что имеющиеся на данной местности воздушные потоки переместятся на другую территорию, где давление снижено. При этом они уберут тучи, поэтому будет наблюдаться солнечная погода.

Таким образом, чем выше давление, тем более сухая погода ожидается.

Весьма распространенными являются приборы со специальной разметкой на шкале, указывающей на погодные условия, которые нужно ожидать при направлении стрелки на определенный показатель. При самом низком давлении может быть написано «шторм», или нарисована соответствующая картинка.

Для самого высокого давления применяется термин «суш» или рисуется палящее солнце. При этом нужно учитывать, что показатели могут меняться в зависимости от температурных условиях.

По этой причине такое обозначение является неточным, но дает приблизительное понимание, что ожидать от погоды.

Как пользоваться

Следует понимать, что барометр не является устройством, которое позволяет точно предсказать погодные условия и определить ожидаемую температуру или уровень осадков.

Основываясь только на данных полученных из этого прибора нельзя определить, какие воздушные потоки прибудут из соседних территорий.

Для предсказания погоды метеорологии применяют помимо данных из барометров множество другой информации, что и позволяет делать прогноз более точным.

Использование барометра дает возможность лишь предсказать направление, в котором будет меняться погода. Будет ли она идти на улучшение или ухудшение. Люди, чувствительные к изменению атмосферного давления, используют барометр, чтобы определить изменение своего самочувствия.

Если в зимнее время давление повышается, то нужно ожидать заморозка, а если снижается, то будет потепление и скорое выпадение осадков. Летом повышение давления говорит об ожидаемой жаре и засухе. Снижение сигнализирует о прохладе и скором дожде.

Также по интенсивности изменения показаний атмосферного давления можно приблизительно судить о возможных изменениях погоды. Так, если давление снижается постепенно, то в течение дня подойдет циклон с ненастной погодой. Скорее всего, будут осадки и сильный ветер.

При очень резком падении давления прибудет холодный фронт, который будет сопровождаться штормом и грозами. При этом время до его начала обычно составляет не более 2 часов.

Если давление стабилизировалось и поддерживается на одном уровне, то можно ожидать снижение интенсивности ветра и остановку осадков.

Для того чтобы предсказывать изменение погоды необходимо периодически следить за уровнем давления, которое показывает барометр. Делать это нужно минимум дважды в день. Если погода меняется резко, то интенсивность измерения проводится с периодичностью раз в 2-4 часа.

Проведение настройки

С приходом электронных барометров надобность в поведении настройки отпала, но на рынке предлагается еще масса механических моделей, которые нужно периодически подстраивать.

Пользователи по-прежнему предпочитают покупать механические барометры в связи с их более презентабельным видом и отсутствием необходимости в установке батареек. Коллекционеры, которые собирают барометры, также предпочитают именно механические модели.

Для того чтобы прибор показывал точные данные его нужно подстроить, на что требуется всего несколько минут.

Для начала нужно узнать о точном давлении, которое наблюдается на данной местности в момент проведения настройки.

Это можно сделать, посетив сайт ближайшей метеостанции или просмотрев сводки, которые периодически озвучивают в телевизионном и радиоэфире.

Имея реальные показатели об имеющемся атмосферном давлении, которое снято на высокоточном ртутном барометре, можно сравнить данные с теми, что получены на собственном механическом устройстве.

Если данные отличаются, следует перевернуть прибор, и найти на задней стенке регулировочный винт.

С помощью отвертки нужно провести его вкручивание или выкручивание до тех пор, пока стрелка не займет тот показатель, который озвучила метеослужба.

Если винта нет, то производитель предусматривает другую возможность настройки. Достаточно просто немного провернуть шкалу, подставив нужный показатель под стрелку.

Похожие темы:

Источник: https://tehpribory.ru/glavnaia/pribory/barometr.html

Как пользоваться барометром

Барометр — это устройство для измерения атмосферного давления. Основной частью большинства барометров является герметичная коробочка, заполненная газом. Она называется анероидом. Пользоваться прибором очень просто, достаточно посмотреть, куда указывает его стрелка.

Содержание статьи

  • Виды барометров, принцип их действия
  • Использование барометра

Барометры могут быть анероидными и ртутными. Слово «анероид» означает «безжидкостный».

Принцип действия такого барометра довольно прост: изменения атмосферного давления приводят к изменению геометрических размеров анероида, в результате стрелка на шкале перемещается.

Такие барометры не содержат в себе опасных элементов, поэтому подходят для использования в домашних условиях, в условиях туристического похода.

Кроме анероидных, существуют и ртутные приборы, в которых для измерения атмосферного давления применяется ртуть. Под действием атмосферного давления изменяется высота ртутного столба.

Показания этих барометров являются более точными, именно такие приборы применяются на метеорологических станциях.

Ртуть и ее пары представляют опасность для человека, поэтому подобные устройства не используют в домашних условиях.

В продаже можно найти электронные барометры, как правило, они входят в состав домашних метеостанций. Такие комплексные приборы измеряют также ряд других величин (например, температуру и влажность воздуха) и позволяют довольно точно спрогнозировать погоду на ближайшее время.

Цифровые устройства менее чувствительны к тряске, поэтому их хорошо использовать в морских путешествиях.Пользоваться анероидным барометром несложно. Нужно посмотреть, на какое значение указывает стрелка прибора.

На шкале барометра имеются зоны, которые обозначены как «сушь», «ясно», «переменно», «дождь», «шторм», а также деления с указанием абсолютных значений. Если давление снижается — ожидаются осадки, если повышается — будет ясно.

Как правило, барометр имеет две стрелки — одну подвижную, она связана с анероидной коробочкой, а вторую можно поворачивать. Если ее совместить со стрелкой, показывающей величину атмосферного давления, через некоторое время можно наблюдать, в какую сторону отклонится подвижная стрелка.

Нормальным считается атмосферное давление 760 мм рт. ст.

при температуре воздуха 15оС на так называемом уровне моря. Домашние барометры могут измерять его величину в диапазоне 700-800 мм рт. ст. на высоте не больше 300 м над уровнем моря. Падение давления означает ухудшение погодных условий, приближение дождей или снегопадов. Зоны с низким давлением называются циклонами.

Антициклоны — это зоны с повышенным давление, их приближение означает наступление хорошей погоды. Барометр настраивают, если его показания отличаются от показаний местной метеостанции больше, чем на 8 мм рт. ст. Для этих целей предусмотрен регулировочный винт, находящийся в задней части корпуса. При настройке нужно повернуть его на угол не более 45 градусов.

Наверняка почти каждый день, когда вы смотрите или слушаете прогноз погоды, то обращаете внимание только на температуру воздуха и возможные осадки. Но синоптики упоминают еще несколько немаловажных параметров и атмосферное давление среди них.

В общем случае атмосферное давление — это давление атмосферы на земную поверхность и все предметы на ней. На тело человека действует такое давление, которое эквивалентно давлению 15-тонного груза. Но мы его не ощущаем, так как в нашем теле тоже есть воздух.

Вам понадобится

  • ртутный барометр или барометр-анероид. А если вам необходимо непрерывно снимать показания давления, то следует использовать барограф.

Инструкция

Ртутный барометр, как правило, показывает атмосферное давление в миллиметрах ртутного столба. Просто посмотрите по шкале уровень ртути в колбе – и вот уже вы знаете атмосферное давление в вашем помещении. Как правило, это значение составляет 760±20 мм.рт.ст. Если требуется узнать давление в паскалях, то воспользуйтесь простой системой перевода: 1 мм.рт.ст.

= 133,3 Па. Например, 760 мм.рт.ст. = 133,3*760 Па = 101308 Па. Это давление считается нормальным на уровне моря при 15°С.Снимать показания давления со шкалы барографа тоже очень просто. Этот прибор основан на действии анероидной коробки, которая реагирует на изменение давления воздуха.

Если давление повышается – стенки этой коробки прогибаются внутрь, если давление снижается – стенки выпрямляются. Вся эта система соединена со стрелкой, и вам лишь надо посмотреть, какое значение атмосферного давления стрелка показывает на шкале прибора. Не пугайтесь, если шкала будет в таких единицах как гПа – это гектопаскаль: 1 гПа = 100 Па.

А для перевода в более привычные мм.рт.ст. просто воспользуйтесь равенством из предыдущего пункта.А найти атмосферное давление на какой-то определенной высоте можно даже без использования прибора, если вам известно давление на уровне моря. Понадобятся лишь некоторые математические навыки. Воспользуйтесь вот этой формулой:P=P0 * e^(-Mgh/RT).

В этой формуле:P – искомое давление на высоте h;
P0 – это давление на уровне моря в паскалях;
M – это молярная масса воздуха, равная 0.029 кг/моль;g – земное ускорение свободного падения, примерно равное 9.81 м/с²;R – это универсальная газовая постоянная, принимается за 8.

31 Дж/моль К;T – температура воздуха в Кельвинах (для перевода из °C в К воспользуйтесь формулойT = t + 273, где t – температура °C);

h – высота над уровнем моря, где находим давление, измеряется в метрах.

Полезный совет

Как видите, даже необязательно быть в конкретном месте, чтобы измерить атмосферное давление. Его можно запросто рассчитать. Посмотрите на последнюю формулу – чем выше мы поднимаемся над землей, тем будет ниже атмосферное давление.

И уже на высоте 4000 метров вода будет кипеть при температуре не 100°C, как мы привыкли, а примерно при 85°C, так как давление там не 100 500 Па, а около 60 000 Па.

Поэтому процесс приготовления пищи на такой высоте становится более продолжительным.

Источники:

  • как найти атмосферное давление

Распечатать<\p>

Как пользоваться барометром

Источник: https://www.kakprosto.ru/kak-858697-kak-polzovatsya-barometrom

Урок 8. Arduino погодная станция на базе барометра BMP180 термометра DS18B20

В прошлом уроке Мы научились делать термометр, используя для этого цифровой датчик температуры DS18B20, и выводить данные на OLED дисплей.

В этом уроке мы расширим возможности и добавим к проекту еще барометр BMP180, это даст нам возможность следить не только за температурой, но и за атмосферным давлением.

В этом уроке нам понадобится:

Для реализации проекта нам необходимо установить сразу несколько библиотек:

Сборка:

1) OLED дисплей подключаем к arduino следующим образом:

Arduino UnoЭкран 0.96 128X64 OLED
5V или 3.3V VCC
GND GND
Pin 9 SCL
Pin 8 SDA

Для удобства подключения можно использовать макетную плату.

2) Датчик температуры DS18B20 подключается к arduino следующим образом:

Распиновка для влагозащитного датчика DS18B20 с метровым проводом:

Arduino UNOВлагозащитный датчика
DS18B20

5V или 3.3V Красный провод ( 5V)
GND Черный провод (GND)
Pin 10 Желтый провод (Сигнальный) (Необходимо подтянуть резистором 4,7кОм к 5V

3) Барометр BMP180 GY-68 подключается к Arduino следующим образом:

Arduino UNOБарометр BMP180

3.3V !

Vin
GND GND
A5 SCL
A4 SDA

В нашем случае, для удобства мы подключили все модули к питанию 3.3 Вольта. Более наглядную схемы подключения можно посмотреть на фотографии ниже.

Теперь, когда мы подключили все модули, можно приступить к написанию скетча для Arduino. Предварительно необходимо установить библиотеки указанные выше.

#include
#include // Библиотека для работы с барометром
float P; // В данную переменную мы будем пересчитывать давление в милиметры ртутного столба
Adafruit_BMP085 bmp;
#include
#include
#define ONE_WIRE_BUS 10 // номер пина к которому подключен DS18B20
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
char buffer[25];
char buffer1[25];
#include
OLED myOLED(8, 9, 8); // Подключение дисплея, 8pin — SDA , 9pin — SCL
extern uint8_t RusFont[]; // Русский шрифт
extern uint8_t MegaNumbers[]; // Подключение больших шрифтов
extern uint8_t SmallFont[]; // Базовый шрифт без поддержки русскийх символов.
void setup()
{ sensors.begin(); myOLED.begin(); bmp.begin(); myOLED.setFont(RusFont);
}
void loop()
{
// Выводим на экран показания температуры
sensors.requestTemperatures();
myOLED.clrScr(); // очищаем экран
myOLED.setFont(RusFont);
myOLED.print(«Ntvgthfnehf», CENTER, 0); // вывод текста русскими буквами
myOLED.setFont(SmallFont);
myOLED.print(«iarduino.ru», CENTER, 55); // вывод текста myOLED.setFont(MegaNumbers);
myOLED.print(String(sensors.getTempCByIndex(0) , 1), CENTER, 10); // Отображение значения температуры, с точностью до десятых
myOLED.update();
delay(2000); // Пауза 2 секунды
// Выводим на экран показания атмосферного давления
myOLED.clrScr(); // очищаем экран myOLED.setFont(RusFont);
myOLED.print(«Lfdktybt», CENTER, 0); // вывод текста русскими буквами
myOLED.setFont(SmallFont);
myOLED.print(«iarduino.ru», CENTER, 55); // вывод текста
P=bmp.readPressure();
P=(float)0.0075*P; // пересчитываем давления в привычные нам мм ртутного столба.
myOLED.setFont(MegaNumbers);
myOLED.print(String(P , 1), CENTER, 10); // Отображение значения давления, с точностью до десятых
myOLED.update();
delay(2000);
}

Данный скетч можно скачать по следующей ссылке: Скетч урока №8.

В результате наше устройство отображает сперва температуру, которую фиксирует датчик DS18B20, а спустя 2 секунды он выводит на экран текущее давление, зафиксированное с помощью барометра BMP180.

Источник: https://lesson.iarduino.ru/page/urok-7-arduino-pogodnaya-stanciya-na-baze-barometra-bmp180-termometra-ds18b20/

Ссылка на основную публикацию