气压高度表及其校准方法

　　1概述

　　高度是一个基本物理量。在诸如航空、地质、测绘、建筑、气象、旅游等许多行业当中，经常会遇到高度测量的问题，高度测量仪表在这些行业中具有广泛而重要的用途。

　　气压高度表是以气压感应零件作为传感器感受大气压力，再根据气压与高度的函数关系(压高公式)确定高度值的间接测量仪器。膜盒式气压高度表是在空盒气压表的刻度盘外圈增加一个高度刻度盘(这个刻度盘相对压力刻度盘有的可以旋转，有的不能旋转，后者有两个指针，分别用来指示压力和高度)，高度刻度是按高度与气压(标准大气)的简化关系来确定的，由于其构造原理的局限以及在测高过程中温度的影响不可能做到完全补偿，这种高度表的测量精度不高;而新型袖珍式电子高度表采用了单片机技术，不仅可以测量大气压力，而且可以对温度进行实时测量，这样，温度这个影响高度测量的量直接参加运算，从而使高度测量的准确度较高，如德国生产的42型电子高度表，在0一6ooom测量范围内，测量非线性误差不大于sm，在10℃一50℃温度范围内使用，由于温度造成的误差不大于sm。

　　2膜盒式气压高度表

　　2.1基本原理

　　膜盒式气压高度表测高的基本理论依据是压高公式:

　　但由于(1)式可以看出，气压不仅与高度有关，同时还与温度和重力加速度有关。由于大气状态变化的不确定性，人们不能精确给出温度T对高度H的函数关系，从而不能根据(l)式由压力来导出高度。在实际应用中常常使用压高公式的简化形式。气压高度表计量检定规程JJG683一90中使用的压高公式简化形式是:

　　此式是在假定大气温度线性垂直递减，即T=T0十LH的情况下，由(l)式导出的。在(1)和(2)式中，H为平均海平面以上(或以下)某处的位势高度(在一500m一1100m的测量范围内，位势高度与几何高度相差不大，在JJG683一90检定规程中规定，在此测量范围内将H近似看作几何高度);尸。为平均海平面处的标准大气压力(1013.25hPa);尸为距平均海平面H高度处的大气压力;T0为平均海平面处大气的热力学温度(288.15K);L为对流层内大气温度的垂直梯度(一0.0065K.爪‘);R为干空气比气体常数(287.05257J.K一‘.Kg一‘);g。为标准重力加速度(9.50665m.s一2);g为距平均海平面H高度处的重力加速度。由于H相对于地球半径(6356.766km)小得多，故重力加速度g的变化对H的测量影响不大，所以在(2)式中用标准重力加速度g0代替重力加速度g。

　　从(2)式可以看出，由于大气温度垂直递减的假定，使得只要测得一个大气压力值，便可简便地计算出相应的高度值。但是，这也给高度的测量带来误差。压力传感器为膜盒的高度表就是根据这种假定的条件刻度的，所以测量精度不可能高。JJG683一90给出的高度表示值允许误差如表l。