氣壓控制器

圖2 是基于硅微控閥門的氣壓控制系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖，系統(tǒng)包括兩個(gè)硅微控閥門，用于系統(tǒng)壓力保護(hù)控制的普通電磁壓力閥門和減壓閥， 壓力氣瓶和真空泵為系統(tǒng)提供壓力和真空源，保證系統(tǒng)正常工作。采用微處理器和壓力傳感器和電子控制電路設(shè)計(jì)的壓力控制和放大驅(qū)動(dòng)電路為閥門動(dòng)作提供控制信號(hào)。

壓力大小的設(shè)定通過計(jì)算機(jī)輸入， 由數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電壓值， 系統(tǒng)實(shí)際的壓力大小通過壓力傳感器采樣，并且通過整定后，與設(shè)定信號(hào)進(jìn)行比較、放大， 通過控制進(jìn)氣閥門和排氣閥門的開度大小和開關(guān)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力控制。如果系統(tǒng)壓力大于設(shè)定壓力，系統(tǒng)排氣閥門打開，連通真空泵，系統(tǒng)壓力降低；反之，如果系統(tǒng)壓力小于設(shè)定壓力，系統(tǒng)進(jìn)氣閥門打開，連通氣瓶，氣體進(jìn)入氣容，系統(tǒng)壓力增高，從而實(shí)現(xiàn)壓力自動(dòng)控制。

系統(tǒng)采用EG&G 公司的1230 氣壓傳感器，是長期穩(wěn)定性好，性能優(yōu)越，成本低。該傳感器是一個(gè)單電橋，其輸出阻抗2～3kΩ，輸出電壓信號(hào)小于90mV，為了將傳感器輸出用于系統(tǒng)控制，必須將傳感器的滿量程輸出放大至5V 左右，為保證信號(hào)調(diào)理電路不影響傳感器的工作狀態(tài)和工作性能，要求放大電路須具有較高的輸入阻抗，幾乎不從傳感器吸收電流，同時(shí)，由于普通的運(yùn)算放大器具有較大的失調(diào)電壓和溫度漂移，一般不用作微弱信號(hào)放大器，而測量放大電路具有高輸入阻抗、低失調(diào)電壓、低溫度漂移和穩(wěn)定的放大倍數(shù)，設(shè)計(jì)中傳感器信號(hào)放大電路選擇典型測量放大電路，圖3 是傳感器調(diào)理電路。該傳感器的激勵(lì)電流為1.5mA，傳感器的放大調(diào)理電路采用儀表放大器，使傳感器在滿量程時(shí)的輸出電壓為5V 左右。

控制器產(chǎn)品在制造生產(chǎn)時(shí)每種產(chǎn)品都有其特定的工作壓力范圍（量程），在此范圍內(nèi)客戶可預(yù)先設(shè)定好需要開關(guān)工作的壓力值，此值也稱壓力開關(guān)的設(shè)定點(diǎn)。在接入系統(tǒng)后，當(dāng)被測介質(zhì)的壓力大于（小于）設(shè)定點(diǎn)時(shí)傳感器產(chǎn)生階越信號(hào)，觸發(fā)控制器內(nèi)部的微動(dòng)開關(guān)，使系統(tǒng)回路打開（閉合）?？刂破魍ǔＥ渲靡粋€(gè)SPDT型微動(dòng)開關(guān)，每一個(gè)SPDT開關(guān)均可設(shè)定為常閉或常開狀態(tài)，設(shè)為常開狀態(tài)時(shí)，當(dāng)微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作則使系統(tǒng)回路閉合。常閉狀態(tài)是使系統(tǒng)回路斷開。

按照地理位置，從赤道向兩極依次分為 ：赤道低壓帶(分布在赤道附近)，副熱帶高壓帶(南北緯30度附近)，副極地低壓帶(南北緯60度附近)，極地高壓帶(南北極點(diǎn)附近)。

氣壓帶赤道低氣壓帶

在赤道及其兩側(cè)，是太陽高度角最大的地帶，這里受太陽光熱最多，地面增溫也高，接近地面的空氣受熱膨脹上升，空氣減少，氣壓降低。這樣在南北緯5°之間的地區(qū)，就形成了一個(gè)低氣壓帶——赤道低氣壓帶。

氣壓帶副熱帶高氣壓帶

由赤道低氣壓帶上升的氣流，由于氣溫隨高度而降低，空氣漸重，在距地面4~8公里處大量聚集，轉(zhuǎn)向南北方向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還受重力影響，故氣流邊前進(jìn)，邊下沉，各在南北緯30°附近沉到近地面，使低空空氣增多，氣壓升高，形成了南北兩個(gè)副熱帶高氣壓帶，它是因?yàn)榭諝饩鄯e，由動(dòng)力原因形成的，屬暖性高壓。

氣壓帶極地高氣壓帶

在地球南北兩極及其附近是緯度最高的地區(qū)，這里的太陽高度角最小，接受的太陽光熱也最少，終年低溫，空氣冷重下沉，地面空氣多，氣壓較高，形成南北兩個(gè)極地高氣壓帶，它是由熱力原因形成的冷高壓。

氣壓帶副極地低氣壓帶

這個(gè)氣壓帶在南北緯60°附近，由于這個(gè)地帶處于副熱帶高氣壓帶和極地高氣壓帶之間，是一個(gè)相對的低壓帶。

這樣，在假設(shè)不自轉(zhuǎn)的地球上，就形成了上述的七個(gè)氣壓帶。

我們通常所說的蒸氣壓為液體的蒸氣壓，當(dāng)氣相和液相達(dá)到平衡時(shí)，氣相蒸氣所具有的壓力稱為該溫度下的飽和蒸氣壓，簡稱蒸氣壓。無論是固體或液體，蒸氣壓大的稱為易揮發(fā)性物質(zhì)，蒸氣壓小的稱為難揮發(fā)性物質(zhì)。

氣象臺(tái)站測的氣壓值為本站氣壓，為比較各臺(tái)站間的氣壓值，需作海平面氣壓訂正。海平面氣壓訂正=本站氣壓 測站海拔高度的假想氣柱的重量。 具體計(jì)算公式如下：

其中，P₀為海平面氣壓，單位為hPa；P_s為本站氣壓，單位為hPa；h為氣壓傳感器海拔高度，單位為m；T_m為氣壓平均溫度，單位為℃，T_m=（t t₁₂）/2 h/400，t為干球溫度，單位℃，t₁₂為觀測前12小時(shí)氣溫，單位為℃。