De acordo com a Organização Internacional de Normalização a norma ISO 2533:1975 define a pressão atmosférica padrão de 101.325 Pa (1 atm, 1013,25 mbar ou 14,6959 psi). A pressão atmosférica ambiente barométrica é dinâmica na Terra e varia com o tempo, clima e altitude. As variações típicas da pressão barométrica ao nível do mar variam de 925 a 1.050 hPa. A pressão superficial da Terra diminui aproximadamente 0,1 hPa por metro (até cerca de 6 km de altitude).
Para um cálculo mais preciso da dependência da pressão atmosférica em função da altitude, a temperatura do ar também precisa ser considerada.
Sensor de pressão absoluta
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Pressão absoluta é a quantidade de pressão medida em relação a zero que, em termos de pressão, é um vácuo perfeito. Como exemplo, a medição de pressão absoluta é usada para medir variações de pressão barométrica devido a mudanças nos padrões meteorológicos.
Um sensor de pressão absoluta baseado em membrana tem um lado da membrana exposto a uma cavidade de vácuo permanentemente vedada integrada no elemento sensor e o outro lado da membrana exposto ao meio de pressão aplicado para medir.
Sensor de pressão manométrica
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Pressão manométrica é a quantidade de pressão medida em relação à pressão atmosférica ambiente. Os transdutores de pressão com um sensor de pressão manométrica baseado em diafragma tem um lado do diafragma exposto à pressão atmosférica ambiente e o outro lado do diafragma é exposto à pressão aplicada.
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Os sensores de pressão manométrica fornecerão uma leitura de pressão negativa quando expostos ao vácuo e uma leitura positiva quando expostos a uma pressão maior que a pressão atmosférica. À pressão atmosférica ambiente a pressão é equalizada entre os dois lados do diafragma e o sensor fornecerá uma leitura de zero.
Uma variação do sensor de pressão manométrica é o sensor de pressão manométrica selado onde um lado do diafragma é exposto a uma cavidade selada com uma pressão estática de 1 bar equivalente à pressão atmosférica padrão. Os sensores manométricos selados são normalmente usados para sensores de alta pressão onde não é prático, do ponto de vista da segurança, ter o meio de alta pressão separado da atmosfera apenas por um diafragma fino.
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Sensor de pressão diferencial
Pressão diferencial é uma pressão medida entre duas forças de pressão independentes.
Transdutores de pressão com um sensor de pressão diferencial de membrana com um lado da membrana exposto a um meio de pressão e o outro lado da membrana exposto a um segundo meio de pressão. O valor da pressão diferencial é a diferença de pressão entre os dois meios de pressão.
Sensor de pressão indireta
Níveis de pressão de gás abaixo da pressão atmosférica é chamado vácuo. Em aplicações de vácuo é comum medir a pressão de forma indireta. Devido à baixa densidade do gás a pressões inferiores a 1 × 10-5 hPa (alto vácuo), a força exercida pelo gás não pode ser medida por métodos diretos como a deflexão de um diafragma.
Em vez disso, a pressão é medida em aplicações de alto vácuo por técnicas de medição indireta de pressão. Como exemplo, a pressão pode ser determinada diretamente pela medição da condutividade térmica ao meio de pressão de gás a partir de um fio quente suspenso em um tubo ou de um elemento resistivo quente em um diafragma de silício micromachinado. O manómetro Pirani de fio quente pode ser utilizado para medir a pressão até 1 × 10-4 hPa. O medidor MEMS Pirani tem a vantagem de uma gama de medição dinâmica mais ampla e a recente inovação na tecnologia de medição a vácuo ampliou a gama de medição para 1 × 10-6 hPa.
Para a medição de pressão na faixa de vácuo ultra-alto, são usados medidores de ionização catódica a quente ou a frio. Estes tipos de medidores medem indiretamente pela ionização de moléculas de gás e podem ser usados para medir pressão até 1 × 10-12 hPa.
Discussão e conclusões
Medição de pressão e vácuo é amplamente usado em aplicações industriais e científicas. Ela pode ser medida com muitos tipos diferentes de sensores, técnicas e tecnologias de medição. A seleção da técnica de medição e do tipo de sensor depende da aplicação e dos requisitos.