فرازیاب: تفاوت میان نسخه‌ها

{{ویکی‌سازی}}

''' آلتیمتر ''' وسیله‌ای است که برای اندازه گیری ارتفاع یک شی نسبت به یک سطح معین به کار می‌رود. اندازه گیری ارتفاع «[[آلتیمتری]]» نامیده می‌شود که در تضاد با واژه «[[باتیمتری]]»، که به معنای اندازه گیری عمق زیر آب است، مطرح می‌شود.

 

[[پرونده:Digital-barometric-pressure-sensor.jpg|thumb|سنسور فشار بارومتریک دیجیتال برای اندازه گیری ارتفاع در کاربردهای الکترونیکی مصرف کنندگان]]

دستگاه ارتفاع سنج به گونه‌ای کالیبره می‌شود که فشار را مستقیما به صورت ارتفاع بالای سطح متوسط دریا نشان می‌دهد که در تطابق با یک مدل ریاضی است که توسط [[:w:en:International_Standard_Atmosphere|ISA]] (اتمسفر استاندارد بین‌المللی) تعریف شده‌است.

 

 

اساس کار آلتیمتر فشار بر این اصل استوار است که فشار یک ستون هوا با تغییرات ارتفاع به طور مشخصی عوض می‌شود. رابطهٔ ریاضی که آنها را به هم مرتبط می‌کند عبارت است از:

این دستگاه تنها به تغییرات فشار پاسخ می‌دهد و برای تبدیل فشار به ارتفاع لازم است که بقیهٔ متغیرها در این رابطه ثابت فرض شوند. اما در واقعیت چنین نیست و این مسئله ممکن است باعث ایجاد خطا شود.

 

 

در هواپیماهای قدیمی تر از یک بارومتر آنروئید ساده استفاده می‌شد که در آن عقربه در کمتر از یک دور چرخش، مقدار صفر تا تمام مقیاس را در بر می‌گرفت اما امروزه در هواپیماهای مدرن نوعی از ارتفاع سنج به نام «آلتیمتر حساس» به کار گرفته می‌شود که عقربهٔ اصلی آن می‌تواند چرخش‌های متعددی انجام دهد. یک یا چند عقربهٔ فرعی موجود نیز، مشابه یک صفحهٔ ساعت عقربه‌ای، تعداد چرخش‌ها را مشخص می‌کنند. به عبارت دیگر هر عقربه‌ای یکی از ارقام ارتفاع اندازه گیری شده را نشان می‌دهد.

فرمول کالیبراسیون آلتیمترها تا ارتفاع ۳۶٫۰۹۰ فوت (۱۱۰۰۰ متر) به صورت زیر بیان می‌شود:

 

که در آن h ارتفاع برحسب فوت ، P فشار استاتیکی و Pref فشار مرجع است که هر دوی این فشارها باید بر حسب واحد یکسان بیان شوند.

این رابطه از فرمول بارومتریک، با استفاده از مقیاس ارتفاع [[تروپوسفر]] استخراج شده‌است. فرمول بارومتریک که اتمسفر نمایی یا اتمسفر همدما نیز نامیده می‌شود، رابطه‌ای است که برای مدل کردن فشار تغییرات هوایی با ارتفاع به کار می‌رود.

 

 

این نوع از آلتیمتر، ارتفاع را با روش مستقیم تری اندازه گیری می‌کند. برای این منظور زمانی که لازم است تا یک سیگنال رادیویی از سطح بازتاب شود و به هواپیما بازگردد، اندازه گیری می‌شود.

آلتیمترهای راداری عموما برای اندازه گیری ارتفاع بالای سطح زمین در هنگام فرود در هواپیماهای مسافربری و نظامی استفاده می‌شوند. این نوع از ارتفاع سنج‌ها همچنین بخشی از سیستم هشدار عدم برخورد با زمین را تشکیل می‌دهند که در مواقع لزوم به خلبان اخطار می‌دهد که هواپیما در ارتفاع خیلی پایین در حال حرکت است و یا در مسیر حرکت آن تپه‌ای وجود دارد. تکنولوژی رادار همچنین این امکان را فراهم می‌آورد که هواپیماهای جنگنده بتوانند سطح زمین را دنبال کرده و در ارتفاع خیلی پایین پرواز کنند.

 

گیرنده‌های GPS با کمک ۴ ماهواره یا بیشتر می‌توانند ارتفاع را از روش [[:w:en:Trilateration|Trilateration]] (سه ضلعی) تخمین بزنند. با این وجود ارتفاع برآورد شده توسط یک GPS مستقل به اندازهٔ کافی دقیق نیست که بتواند جایگزین آلتیمتر فشار در هوانوردی گردد، مگر با استفاده از برخی از روشها برای ارتقا عملکرد آن.

 

آلتیمتر می‌تواند به عنوان یک ابزار اختیاری در خودروهایی که اغلب در خارج جاده‌ها تردد می‌کنند، به منظور کمک در جهت یابی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین برخی از خودروهای دارای کارایی بالا که عموما تجملاتی هستند نیز این فناوری برخوردار هستند.

 

در زیردریایی‌های دیزلی آلتیمتر نصب می‌شود تا خلا ناشی از بسته شدن هواکش‌ها در هنگام کار دیزل‌ها که باعث مکش هوای زیردریایی می‌شود را نشان دهد.

 

فشار اتمسفریک محلی یا فشار پیرامون بر روی پنجرهٔ کلزمن در آلتیمترهای حساس، زمانی که بر روی ارتفاع صفر تنظیم شده باشد، قابل مشاهده‌است.

 

تعدادی از ماهواره‌ها از آلتیمترهای رادار دوبانده برای اندازه گیری ارتفاع از یک فضاپیما استفاده می‌کنند. این اندازه گیری به همراه عناصر مداری (معمولا تقویت شده به وسیله GPS) تعیین مکان زمین را میسر می‌سازد.

 

این اطلاعات در مدل سازی اقیانوس‌ها به منظور محاسبهٔ سرعت و جهت «[[جریان‌های اقیانوسی]]» مورد استفاده قرار می‌گیرند و نیز مقدار و مکان ذخیره‌های گرمایی در اقیانوس‌ها که در نهایت به آشکارسازی تغییرات جهانی دما منجر می‌شود، از این طریق قابل محاسبه می‌باشند.

 

[http://www.kollsman.com/company/index.asp تاریخچهٔ آلتیمتر کلزمن]

 

[http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1968/1968-1%20-%200235.html سیر تکاملی آلتیمتر]

 

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Altimeter

[[رده:الکترونیک هوانوردی]]

[[رده:دستگاه‌های هواپیما]]