MS5837和MS5803壓力高度計測量

大家好，我是【廣州工控傳感★科技】傳感器事業(yè)部，張工。

MS5837-30BA傳感器模塊包含一個高線性壓力傳感器和一個帶有內(nèi)部工廠校準(zhǔn)系數(shù)的超低功率24位ADC。 提供精確的24位數(shù)字壓力和溫度值及不同的操作模式，可根據(jù)需要配置轉(zhuǎn)換速度和電流消耗。高分辨率溫度輸出使您無需額外的傳感器即可實現(xiàn)溫度測量系統(tǒng)和溫度計的功能。MS5837-02BA幾乎可以連接任何微控制器。通信協(xié)議簡單，無需對設(shè)備中的內(nèi)部寄存器進(jìn)行編程。凝膠保護(hù)和防磁不銹鋼帽可確保傳感器模塊具備防水性。

“先生們，我們現(xiàn)在在10000米的高度巡航”，當(dāng)你聽到飛行員這樣說的時候，你是否好奇他們是如何測量飛機在空中的高度的？

這真的很容易！ 他們使用MS5837-30BA高度計。

您可能不認(rèn)為飛行員知道他們飛行的高度有多重要？ 畢竟，他們總是可以透過窗戶偷看！ 然而，測量高度（你的高度）對飛行員來說比你想象的要重要得多。

地球上的一些山峰出乎意料地高，而且比你在惡劣天氣下想象的更難錯過。 例如，珠穆朗瑪峰海拔 8.8 公里（5.5 英里）令人驚嘆，因此在 10,000 米（6.2 英里）的高度飛行不會給您太大的回旋余地。 然后還有其他飛機需要避開。 此外，通過使用更少的燃料和更稀薄的空氣并克服空氣阻力，在更高的高度飛行實際上更有效。 總而言之，有很多充分的理由飛得更高。 但它有多高？

準(zhǔn)確測量高度有兩種主要方法。 一種是測量氣壓并從中找到高度，另一種是將無線電波束反射出飛機并確定反射回來需要多長時間。

壓力高度計

為什么會有氣壓？ 地球的引力把一切都拉向地球，包括你能想象到的最小的東西，比如空氣分子。 如果你是一個靠近地面的空氣分子，那么在你上方還有許多其他空氣分子在推擠你； 你越高，分子越少，推動越少。 這就是為什么地球表面的氣壓最高，然后系統(tǒng)地逐漸降低。因此，測量大氣壓力（至少在理論上）是一種簡單有效的高度測量方法。 事實上，大多數(shù)飛機上的高度計都是經(jīng)過校準(zhǔn)（縮放）的 MS5803-14BA 氣壓計傳感器，因此它們顯示的是高度而不是壓力。

像普通的無液氣壓計一樣，它們由一個中空的密封盒組成，它會膨脹（隨著壓力下降）或收縮（隨著壓力升高）。 當(dāng)盒子的尺寸變化很小時，一個復(fù)雜的杠桿和齒輪系統(tǒng)會放大它的運動，并導(dǎo)致指針在標(biāo)有高度測量的表盤上旋轉(zhuǎn)。 所以氣壓的微小變化可以準(zhǔn)確地測量高度。

無高度計

無線電高度計不會遇到這些問題。 它們更簡單，工作方式類似于雷達(dá)（飛機、輪船和其他車輛用于導(dǎo)航的系統(tǒng)）：它們只是從飛機發(fā)送一束無線電波，然后等待反射回來。 由于無線電波在光中傳播的速度（每秒 300,000 公里或每秒 186,000 英里），無線電波到達(dá)地球表面并返回到大約 20,000 米只需要百分之幾秒。 飛機對光束進(jìn)行計時，然后將時間（以秒為單位）乘以 150,000（即 300,000 除以 2：光束中的高度到達(dá)地面并再次返回）以計算其高度（以公里為單位）。 無線電高度計比壓力表更快、更準(zhǔn)確，廣泛用于高速飛機或需要在特別低高度飛行的飛機，例如噴氣式戰(zhàn)斗機。

無線電高度計的工作原理：光速比典型飛機的巡航速度 (v) 快一百萬倍，因此無線電信號會反彈回地面并返回飛機高度的兩倍 (2h)。 這意味著您可以通過將信號從發(fā)射器（紅色圓圈）到接收器（橙色圓圈）的時間乘以光速的一半來找到高度。 從理論上講，飛機行進(jìn)得越快，測量結(jié)果就越不準(zhǔn)確，因為無線電波束傳播得更遠(yuǎn)。 實際上，光速比飛機的速度快得多，因此任何誤差都很小。

GPS 高度計

還有兩種其他測量高度的方法，但它們并未廣泛用于飛機。 一種方法是使用來自太空中導(dǎo)航衛(wèi)星的 GPS（全球定位系統(tǒng)）信號。 正如來自三顆衛(wèi)星的 GPS 信號用于確定您在地球表面的位置一樣，來自四顆或更多衛(wèi)星的信號可用于計算您在地球上方的高度。 不幸的是，GPS 高度測量不如傳統(tǒng)高度計準(zhǔn)確，因此它們不太可能很快取代飛機上的現(xiàn)有技術(shù)。 下面的火星表面地形圖是 2001 年由美國宇航局的 MOLA 太空探測器使用激光高度計繪制的。 紅色、橙色和黃色區(qū)域是山脈； 綠色、藍(lán)色和紫色區(qū)域是隕石坑。