Kansainvälisen standardisoimisjärjestön standardin ISO 2533:1975 mukaan vakioilmanpaineeksi on määritelty 101,325 Pa (1 atm, 1013,25 mbar tai 14,6959 psi). Ilmakehän ilmanpaine on maapallolla dynaaminen ja vaihtelee sään, ilmaston ja korkeuden mukaan. Tyypillinen barometrinen paine vaihtelee merenpinnan tasolla 925-1 050 hPa:n välillä. Maapallon pintapaine laskee noin 0,1 hPa metriä kohden (noin 6 km:n korkeuteen asti).
Tarkemman laskelman saamiseksi ilmanpaineen riippuvuudesta korkeuden funktiona on otettava huomioon myös ilman lämpötila.
Absoluuttinen paineanturi
Asoluuttinen paine on paineen suuruus mitattuna nollapisteen suhteen, joka paineen suhteen on täydellinen tyhjiö. Absoluuttisen paineen mittausta käytetään esimerkiksi sääolosuhteiden muutoksista johtuvien barometristen painevaihteluiden mittaamiseen.
Kalvopohjaisessa absoluuttisen paineen anturissa kalvon toinen puoli on alttiina anturielementtiin integroidulle pysyvästi suljetulle tyhjiöontelolle ja kalvon toinen puoli on alttiina mitattavalle paineelliselle väliaineelle.
Mittaripaineanturi
Mittaripaineanturi on painesuure, joka mitataan suhteessa ympäröivään ilmakehän paineeseen. Kalvopohjaisella ylipaineanturilla varustetuissa paineantureissa kalvon toinen puoli on alttiina ympäröivälle ilmanpaineelle ja kalvon toinen puoli on alttiina käytetylle paineelle.
Ylipaineanturit antavat negatiivisen painelukeman altistuttaessa tyhjiölle ja positiivisen lukeman altistuttaessa ylipaineelle. Ilmakehän paineessa paine tasoittuu kalvon molempien puolien välillä ja anturi antaa nollalukeman.
Mittaripaineanturin muunnos on suljettu mittaripaineanturi, jossa kalvon toinen puoli on alttiina suljetulle ontelolle, jonka staattinen paine on 1 bar, joka vastaa normaalia ilmakehän painetta. Suljettuja mittausantureita käytetään tyypillisesti korkeapaineantureissa, joissa turvallisuuden kannalta ei ole käytännöllistä, että korkeapaineinen väliaine erotetaan ilmakehästä vain ohuella kalvolla.
Differentiaalipainesensori
Differentiaalipaine on kahden toisistaan riippumattoman painevoiman välillä mitattu paine.
Painemittarit, joissa on kalvo-eropaineanturi, jossa kalvon toinen puoli on alttiina yhdelle paineaineelle ja kalvon toinen puoli toiselle paineaineelle. Paine-eroarvo on näiden kahden painemedian välinen paine-ero.
Epäsuora paineanturi
Tyhjiöksi kutsutaan kaasun painetasoja, jotka ovat alle ilmakehän paineen. Tyhjiösovelluksissa on tavallista mitata paine epäsuorasti. Koska kaasun tiheys on alhainen alle 1 × 10-5 hPa:n paineissa (korkea tyhjiö), kaasun aiheuttamaa voimaa ei voida mitata suorilla menetelmillä, kuten kalvon taipumisen avulla.
Sen sijaan korkeassa alipaineessa mitataan painetta epäsuorilla paineenmittaustavoilla. Paine voidaan esimerkiksi määrittää epäsuorasti mittaamalla lämmönjohtavuus kaasupaineiseen väliaineeseen putkeen ripustetusta kuumasta langasta tai kuumasta resistiivisestä elementistä mikromuovattuun piikalvoon. Kuumalanka-Pirani-mittarilla voidaan mitata paine 1 × 10-4 hPa:n paineeseen asti. MEMS-Pirani-mittarin etuna on laajempi dynaaminen mittausalue, ja viimeaikaiset innovaatiot tyhjiömittariteknologiassa ovat laajentaneet mittausalueen 1 × 10-6 hPa:iin.
Painemittaukseen ultrakorkean tyhjiön alueella käytetään kuuma- tai kylmäkatodi-ionisaatiomittareita. Tämäntyyppiset mittarit mittaavat epäsuorasti kaasumolekyylien ionisoitumisen avulla, ja niillä voidaan mitata painetta jopa 1 × 10-12 hPa:iin asti.
Keskustelu ja johtopäätökset
Paineen ja tyhjiön mittausta käytetään laajalti teollisissa ja tieteellisissä sovelluksissa. Sitä voidaan mitata monilla erityyppisillä antureilla, tekniikoilla ja mittaustekniikoilla. Mittaustekniikan ja anturityypin valinta riippuu sovelluksesta ja vaatimuksista.