MS5837和MS5803压力高度计测量

大家好，我是【广州工控传感★科技】传感器事业部，张工。

MS5837-30BA传感器模块包含一个高线性压力传感器和一个带有内部工厂校准系数的超低功率24位ADC。 提供精确的24位数字压力和温度值及不同的操作模式，可根据需要配置转换速度和电流消耗。高分辨率温度输出使您无需额外的传感器即可实现温度测量系统和温度计的功能。MS5837-02BA几乎可以连接任何微控制器。通信协议简单，无需对设备中的内部寄存器进行编程。凝胶保护和防磁不锈钢帽可确保传感器模块具备防水性。

“先生们，我们现在在10000米的高度巡航”，当你听到飞行员这样说的时候，你是否好奇他们是如何测量飞机在空中的高度的？

这真的很容易！ 他们使用MS5837-30BA高度计。

您可能不认为飞行员知道他们飞行的高度有多重要？ 毕竟，他们总是可以透过窗户偷看！ 然而，测量高度（你的高度）对飞行员来说比你想象的要重要得多。

地球上的一些山峰出乎意料地高，而且比你在恶劣天气下想象的更难错过。 例如，珠穆朗玛峰海拔 8.8 公里（5.5 英里）令人惊叹，因此在 10,000 米（6.2 英里）的高度飞行不会给您太大的回旋余地。 然后还有其他飞机需要避开。 此外，通过使用更少的燃料和更稀薄的空气并克服空气阻力，在更高的高度飞行实际上更有效。 总而言之，有很多充分的理由飞得更高。 但它有多高？

准确测量高度有两种主要方法。 一种是测量气压并从中找到高度，另一种是将无线电波束反射出飞机并确定反射回来需要多长时间。

压力高度计

为什么会有气压？ 地球的引力把一切都拉向地球，包括你能想象到的最小的东西，比如空气分子。 如果你是一个靠近地面的空气分子，那么在你上方还有许多其他空气分子在推挤你； 你越高，分子越少，推动越少。 这就是为什么地球表面的气压最高，然后系统地逐渐降低。因此，测量大气压力（至少在理论上）是一种简单有效的高度测量方法。 事实上，大多数飞机上的高度计都是经过校准（缩放）的 MS5803-14BA 气压计传感器，因此它们显示的是高度而不是压力。

像普通的无液气压计一样，它们由一个中空的密封盒组成，它会膨胀（随着压力下降）或收缩（随着压力升高）。 当盒子的尺寸变化很小时，一个复杂的杠杆和齿轮系统会放大它的运动，并导致指针在标有高度测量的表盘上旋转。 所以气压的微小变化可以准确地测量高度。

无高度计

无线电高度计不会遇到这些问题。 它们更简单，工作方式类似于雷达（飞机、轮船和其他车辆用于导航的系统）：它们只是从飞机发送一束无线电波，然后等待反射回来。 由于无线电波在光中传播的速度（每秒 300,000 公里或每秒 186,000 英里），无线电波到达地球表面并返回到大约 20,000 米只需要百分之几秒。 飞机对光束进行计时，然后将时间（以秒为单位）乘以 150,000（即 300,000 除以 2：光束中的高度到达地面并再次返回）以计算其高度（以公里为单位）。 无线电高度计比压力表更快、更准确，广泛用于高速飞机或需要在特别低高度飞行的飞机，例如喷气式战斗机。

无线电高度计的工作原理：光速比典型飞机的巡航速度 (v) 快一百万倍，因此无线电信号会反弹回地面并返回飞机高度的两倍 (2h)。 这意味着您可以通过将信号从发射器（红色圆圈）到接收器（橙色圆圈）的时间乘以光速的一半来找到高度。 从理论上讲，飞机行进得越快，测量结果就越不准确，因为无线电波束传播得更远。 实际上，光速比飞机的速度快得多，因此任何误差都很小。

GPS 高度计

还有两种其他测量高度的方法，但它们并未广泛用于飞机。 一种方法是使用来自太空中导航卫星的 GPS（全球定位系统）信号。 正如来自三颗卫星的 GPS 信号用于确定您在地球表面的位置一样，来自四颗或更多卫星的信号可用于计算您在地球上方的高度。 不幸的是，GPS 高度测量不如传统高度计准确，因此它们不太可能很快取代飞机上的现有技术。 下面的火星表面地形图是 2001 年由美国宇航局的 MOLA 太空探测器使用激光高度计绘制的。 红色、橙色和黄色区域是山脉； 绿色、蓝色和紫色区域是陨石坑。