Según la Organización Internacional de Normalización, la norma ISO 2533:1975 define la presión atmosférica estándar de 101,325 Pa (1 atm, 1013,25 mbar o 14,6959 psi). La presión barométrica atmosférica ambiente es dinámica en la Tierra y varía con el tiempo, el clima y la altitud. Las variaciones típicas de la presión barométrica a nivel del mar oscilan entre 925 y 1.050 hPa. La presión de la superficie de la Tierra disminuye aproximadamente 0,1 hPa por metro (hasta unos 6 km de altitud).
Para un cálculo más preciso de la dependencia de la presión atmosférica en función de la altitud, es necesario considerar también la temperatura del aire.
Sensor de presión absoluta
La presión absoluta es la cantidad de presión medida con respecto a cero, que en términos de presión es un vacío perfecto. Como ejemplo, la medición de la presión absoluta se utiliza para medir las variaciones de la presión barométrica debido a los cambios en los patrones climáticos.
Un sensor de presión absoluta basado en un diafragma tiene un lado del diafragma expuesto a una cavidad de vacío permanentemente sellada integrada en el elemento sensor y el otro lado del diafragma expuesto al medio de presión aplicado para medir.
Sensor de presión manométrica
La presión manométrica es la cantidad de presión medida en relación con la presión atmosférica ambiente. Los transductores de presión con un sensor de presión manométrica basado en un diafragma tienen un lado del diafragma expuesto a la presión atmosférica ambiental y el otro lado del diafragma está expuesto a la presión aplicada.
Los sensores de presión manométrica proporcionarán una lectura de presión negativa cuando estén expuestos al vacío y una lectura positiva cuando estén expuestos a una presión superior a la atmosférica. A la presión ambiental atmosférica, la presión se iguala entre los dos lados del diafragma y el sensor proporcionará una lectura cero.
Una variación del sensor de presión manométrica es el sensor de presión manométrica sellado en el que un lado del diafragma está expuesto a una cavidad sellada con una presión estática de 1 bar equivalente a la presión atmosférica estándar. Los sensores de manómetro sellados se utilizan típicamente para sensores de alta presión en los que no es práctico, desde el punto de vista de la seguridad, tener el medio de alta presión separado de la atmósfera sólo por un diafragma delgado.
Sensor de presión diferencial
La presión diferencial es una presión medida entre dos fuerzas de presión independientes.
Transductores de presión con un sensor de presión diferencial de diafragma con un lado del diafragma expuesto a un medio de presión y el otro lado del diafragma a un segundo medio de presión. El valor de la presión diferencial es la diferencia de presión entre los dos medios de presión.
Sensor de presión indirecta
Los niveles de presión de gas por debajo de la presión atmosférica se denominan vacío. En las aplicaciones de vacío es común medir la presión indirectamente. Debido a la baja densidad del gas a presiones inferiores a 1 × 10-5 hPa (alto vacío), la fuerza ejercida por el gas no puede medirse por métodos directos como la deflexión de un diafragma.
En cambio, la presión se mide en aplicaciones de alto vacío mediante técnicas indirectas de medición de la presión. Como ejemplo, la presión puede determinarse de forma indirecta mediante la medición de la conductividad térmica al medio de presión del gas desde un hilo caliente suspendido en un tubo o un elemento resistivo caliente en un diafragma de silicio micromecanizado. El manómetro Pirani de hilo caliente puede utilizarse para medir la presión hasta 1 × 10-4 hPa. El manómetro Pirani MEMS tiene la ventaja de un rango de medición dinámico más amplio y la reciente innovación en la tecnología de manómetros de vacío ha ampliado el rango de medición hasta 1 × 10-6 hPa.
Para la medición de la presión en el rango de ultravacío se utilizan manómetros de ionización de cátodo caliente o frío. Este tipo de manómetros mide indirectamente por ionización de las moléculas de gas y puede utilizarse para medir la presión hasta 1 × 10-12 hPa.
Discusión y conclusiones
La medición de la presión y el vacío se utiliza ampliamente en aplicaciones industriales y científicas. Se puede medir con muchos tipos diferentes de sensores, técnicas y tecnologías de medición. La selección de la técnica de medición y del tipo de sensor depende de la aplicación y de los requisitos.