高度計

高度計是針對眾多工業套用領域及檢測機構進行設計的各種量程的高精度儀器。

基本介紹

• 中文名：高度計
• 外文名：Altimeter
• 拼音：ɡāo dù jì
• 類別：測量儀器

基本介紹

高度計

高度計 ：　ɡāo dù jì

高度計是針對眾多工業套用領域及檢測機構進行設計的各種量程的高精度儀器。

廣泛適用於多種套用，其套用包括精密工件檢測、多點檢測、測量設備監測和位置測量等眾多領域。　

結構原理

儀器包括高精度光柵裝置、密珠導軌的測量桿裝置、高性能的高速採樣等。

多型號高度計

高度計採用高精度光柵作為測量基準，選用玻璃基體的增量式光柵尺，所以測量支持大測量範圍，對震動和衝擊不敏感，並具有確定的溫度特性。

增量光柵尺的掃描方法為光電掃描，因此無機械接觸也無磨損。電子設備對輸出信號進行細分至納米級的極小測量步距，從而確保一個信號周期內微小位置誤差。

氣壓高度計

氣壓高度計是在航空物探測量時，安置在飛機中，利用氣壓與高度的關係，通過觀測氣壓測量飛機飛行海拔高度（又稱絕對高度）的儀器。

大家都知道水中的壓強僅由水深決定，P=ρgh。大氣壓與此類似，是由地表空氣的重力所產生的。隨著海拔高度的上升，地表的空氣厚度減少，氣壓下降。於是可以通過測量所在地的大氣壓，與標準值比較而得出高度值，這就是氣壓高度計的基本工作原理。設海平面處大氣壓為P0，所在地大氣壓為P，則海拔高度h=(P0-P)/(ρ*g)。大氣隨著海拔高度的增加，溫度壓強都逐漸降低，導緻密度下降，不考慮這一點的公式是沒有實用價值的。

假設密度隨高度均勻下降，海平面處h=0，ρ=ρ0，大氣層外邊界處h=r(大氣層厚度)，ρ=0，故有ρ=ρ0（h0-h）/h0，則海拔h處的大氣壓是對h0到h處的大氣質量求和，因為是線性關係，用等差數列的知識就可以求出海拔h處的大氣壓應為 P(h)=ρ0(h0-h)^2/(2h0)，而海平面處的標準大氣壓P0和空氣密度ρ0均是已知的，取P0=101kPa，空氣密度ρ0=1.2kg/m^3,可由此算出h0=8400米，於是海拔高度的表達式應修正為 h=h0-sqrt(P/P0)。

其實對地表大氣壓有貢獻的氣體厚度確實只有幾十公里的量級，更確切的說，大氣質量的99%集中在地表30km以內，其中5.6公里內的就占到了50%，100km之上的高層大氣雖然對地球環境有重要影響，但其密度已經相當低了。

當然，這種線性關係的假設只是很粗糙的近似而已，由流體靜力學平衡條件可以得出，大氣密度是隨海拔升高呈指數式下降的，不過，這句話也只在大氣靜態穩定時才近似成立，NASA在此基礎上給出了近地大氣溫度和壓力的經驗公式，所有的氣壓式高度計都是利用機械或電路來再現這些氣壓與高度間的對應關係，但是由於氣候變化所造成空氣密度差異就完全無法估計了，這是此類高度計的通病。因此在需要高度精確值的場合還是用基於立體幾何的GPS好了。