Датчики атмосферного давления (барометры) Вы найдете в данном подразделе продуктового каталога нашего сайта.
Барометрический датчик в метеорологии – это прибор для измерения атмосферного давления.
На сегодняшний день профессиональные барометры применяются в составе автоматических аэродромных и судовых метеостанций и в системах погодного мониторинга. Кроме того, аккредитованные лаборатории используют данные приборы в качестве эталонного средства при поверке другого метеорологического оборудования.
Если вам необходимо приобрести цифровые барометрические датчики, вы можете изучить представленные в каталоге модели, а также обратиться к нашей команде специалистов, чтобы получить информацию о ценах и наличии.
Отличие профессиональных барометров от бытовых
Главное отличие профессионального барометрического датчика от простого бытового – в стабильности результата и в том, как этот результат получен.
Дешевый прибор, например, в смартфоне или погодной станции за пару тысяч рублей, откалиброван один раз на заводе в идеальных условиях. Он показывает точные данные в комнате при +25 °C, но стоит температуре измениться – и его показания поплывут. Спустя полгода из-за старения чувствительного элемента его ошибка может вырасти в разы.
Профессиональный барометрический датчик, который стоит на порядки дороже, решает другую задачу: он должен измерять абсолютно достоверное значение в любых условиях. Для этого в него заложена не одна, а множество калибровочных точек по всему рабочему диапазону. Его микроконтроллер содержит сложную полиномиальную модель, которая постоянно корректирует сырой сигнал с учетом текущей температуры, старения компонентов и гистерезиса. Такие барометры часто проектируются с избыточным запасом прочности: их чувствительная мембрана толще, схема термостатирования лучше, а алгоритмы фильтрации – сложнее.
Вторая принципиальная разница – предсказуемое поведение во времени. Для дешевого барометрического датчика производитель обычно не указывает долговременный дрейф, тогда как для профессионального это ключевая характеристика. Например, значение дрейфа «не более 0,1 гПа в год» означает, что вы можете быть уверенным, что спустя год работы показатели будут оставаться близкими к идеальным.
Обычно профессиональные барометры выпускаются в модификациях с определенными диапазонами измерения и предназначены для использования в разных температурных режимах.
И наконец, интерфейсы и защита. Профессиональный барометрический датчик упакован в герметичный корпус, защищен от конденсата и прямых солнечных лучей и передает данные по промышленным протоколам вроде 4–20 мА или Modbus.
Типы барометрических датчиков
Современные барометры измеряют давление через регистрацию деформации чувствительного элемента (мембраны, диафрагмы) под действием внешней силы. Способ преобразования этого искривления в электрический сигнал определяет тип датчика и его метрологические характеристики.
Барометры-анероиды
Барометрический датчик анероидного типа – это механический (аналоговый) безжидкостный прибор, измеряющий давление воздуха за счет деформации металлической герметичной коробки. При возрастании нагрузки коробка сжимается, при убывании – расширяется, передавая механическое движение стрелке или электронному преобразователю.
Это довольно старый тип, но несмотря на это он до сих пор широко используется в разных областях. В том числе, ряд таких приборов внесен в Государственный реестр средств измерения, который содержит оборудование, допущенное к официальной процедуре поверки.
Пьезорезистивные барометры
Чувствительным элементом в таком приборе является кремниевая мембрана с имплантированными резисторами, которые изменяют свое электрическое сопротивление при деформации. Это явление называется тензоэффектом, и особенно сильно оно выражено именно в полупроводниках, таких как кремний. Если соединить такие резисторы в мостовую схему, можно уловить даже ничтожные изменения сопротивления и пересчитать их в барометрический показатель.
Исторически это были первые успешные MEMS-датчики, и сегодня они остаются самыми распространенными благодаря простоте производства и отличной линейности. Основная проблема данных барометров – высокая температурная чувствительность, поэтому они требуют компенсации по этому параметру.
MEMS-технология объединяет на одном кремниевом чипе микромеханику и микроэлектронику. Методы, аналогичные тем, что используются при изготовлении интегральных схем, позволяют создавать подвижные структуры: пружины, мембраны, вибраторы, клапаны, шестерни. Это дает возможность реализовывать датчики (в том числе барометрические) и совмещать на одном кристалле сенсор, процессор и беспроводную связь (Wi-Fi, Bluetooth).
Емкостные барометры
В данных устройствах роль сенсора выполняет конденсатор, образованный мембраной (подвижной обкладкой) и неподвижной пластиной. Давление влияет на расстояние между обкладками и, следовательно, емкость. Это изменение можно измерить, включив сенсор в резонансный контур, который меняет свою частоту в зависимости от колебаний давления.
Благодаря высокой чувствительности этот принцип широко применяется в профессиональных метеодатчиках. Его недостатком являются повышенные требования к экранированию от электромагнитных помех, которые могут искажать емкостный сигнал.
Резонансные (частотные) барометры
В роли чувствительного элемента здесь выступает кварцевый или кремниевый резонатор, возбуждаемый на собственной частоте. Механическое воздействие атмосферного столба изменяет частоту резонанса. Эти барометрические приборы характеризуются высокой точностью, надежностью и используются в эталонных и ответственных измерениях.
ПРИМЕЧАНИЕ. Все перечисленные устройства определяют статическое давление атмосферы – то, которое существовало бы в неподвижном газе. Оно определяется весом вышележащего столба воздуха и не зависит от движения воздушных масс. Динамические составляющие (ветер, турбулентность) должны быть отфильтрованы либо с помощью пневматической фильтрации, либо алгоритмически.
Барометрические датчики также можно разделить на следующие типы:
- абсолютного давления (относительно вакуума);
- избыточного (относительного) давления (также называются манометрами);
- дифференциального давления (измеряют разность показателей между двумя точками);
- вакуумные (определяют давление ниже атмосферного – в области вакуума).
Метрологические характеристики барометрических датчиков
Ключевыми числовыми параметрами барометрического датчика являются:
- абсолютная погрешность (точность);
- разрешающая способность (минимальный шаг измерения);
- долговременная стабильность (дрейф показаний за год);
- температурный коэффициент (насколько меняются показания при изменении температуры окружающей среды);
- гистерезис (максимальная разница между показаниями датчика при подходе к заданной точке со стороны меньших и со стороны больших значений измеряемого параметра).
Эти параметры определяют, насколько показания прибора можно считать достоверными и как часто потребуется его перекалибровка.
Профессиональные барометрические датчики почти никогда не выдают «сырой» сигнал с чувствительного элемента. Встроенный микроконтроллер оцифровывает показания и применяет алгоритмические поправки, главная из которых – температурная компенсация. Кроме того, цифровая обработка включает фильтрацию шумов и, в некоторых моделях, линеаризацию выходной характеристики. На выходе пользователь получает уже готовое числовое значение в гектопаскалях (или миллибарах) по одному из промышленных интерфейсов – RS-232, RS-485, Modbus и т. п.
Часто барометры входят в комплексные измерители наряду с сенсорами температуры, влажности и другими, образуя единые метеорологические модули или метеостанции. Такая интеграция позволяет одновременно фиксировать все параметры воздушной среды и упрощает построение систем сбора данных.
Где купить барометрические датчики?
Чтобы купить барометр (измеритель атмосферного давления, барометрический датчик, манометр, метеостанцию), вы можете связаться с нами через страницу контактов. Для уточнения цен и наличия изделий на складе также обращайтесь к нашим специалистам.
Все приборы, внесенные в Реестр средств измерений, проходят обязательную поверку и калибровку. Мы организуем эти процедуры через аккредитованные организации. Также для наших клиентов доступен полный комплекс услуг: техническое обслуживание, ремонт, монтаж, пусконаладка и обучение персонала. Техническая документация прилагается к каждой поставке или направляется по запросу на электронную почту.
Поставки осуществляются во все страны Таможенного союза: Россию, Казахстан, Беларусь, Армению и Киргизию. Предусмотрена постоплата по условиям тендеров. При наличии приборов на складе возможна отгрузка в день заказа.