Pomiar wysokości w samolotach jest bardzo ważny. Brak wiedzy na temat wysokości, na której aktualnie znajduje się samolot, może skończyć się tragicznie. Do pomiaru wysokości w samolocie służy wysokościomierz (ang. altimeter). W samolocie można znaleźć dwa typy wysokościomierza. Jeden to wysokościomierz radiowy. Jego zasada działania jest bardzo prosta. Samolot wysyła w kierunku ziemi wiązkę radaru i na podstawie pomiaru fali odbitej od powierzchni ziemi obliczana jest wysokość, na której leci samolot. Wysokościomierz radiowy ma jednak pewne wady. Mierzy wysokość względem terenu pod, nad którym przelatuje właśnie samolot. Gdy musimy znać wysokość, na której znajduje się samolot względem jakiegoś punktu, np lotniska, wtedy używa się innego wysokościomierza.
Wysokościomierz barometryczny. To drugi sposób pomiaru wysokości, który możemy odnaleźć w samolocie. Wraz ze wzrostem wysokości spada ciśnienie. Wysokościomierz barometryczny wylicza wysokość na podstawie różnicy ciśnienia w punkcie o znanej wysokości a aktualnie zmierzonym ciśnieniem.
Co łączy samolot i rower? Właśnie wysokościomierz barometryczny. Pomiar ciśnienia w samolocie jest bardzo skomplikowany, gdyż musi być dokładny. Dla przeciętnego Kowalskiego pomiar ciśnienia nie musi być aż tak wysublimowany.
Pomiar ciśnienia w elektronice to bardzo dobrze poznany temat. Nie jest to żadna nowość. Nowością jest jedynie miniaturyzacja czujników. 10 lat temu można było kupić czujnik ciśnienia, który miał wymiary powiedzmy 3x3x2cm. Teraz czujniki ciśnienia mają rozmiary powiedzmy 5x5x3mm… Taka miniaturyzacja pozwala już na bezproblemowe umieszczanie takich czujników w urządzeniach mobilnych, takich jak nawigacje czy liczniki rowerowe. Przykłady liczników dostępnych na rynku:
- Sigma BC 14.12 ALTI
- Sigma ROX (model 6.0 i wyżej)
- VDO M4/M6
- VDO MC 2.0
- Atech MCX-438SF
Nie będę opisywał jak działa czujnik ciśnienia, bo rozwiązań jest wiele, a producenci niechętnie chwalą się szczegółami rozwiązań jakie zastosowali w swoich produktach – z wiadomych przyczyn. Powiem tylko, o czym należy pamiętać i co wiedzieć na temat barometrycznego pomiaru wysokości, aby się nie rozczarować zachowaniem wskazań.
Jak już powiedziałem wcześniej wysokościomierz barometryczny wyznacza wysokość na podstawie różnicy między aktualnie zmierzonym ciśnieniem, a ciśnieniem w punkcie o znanej wysokości. Jedna wartość jest mierzona na bieżąco, a druga? Drugą musimy wprowadzić, zwykle na zasadzie kalibracji. Zwykle polega to na tym, że musimy ustalić na jakiej wysokości aktualnie się znajdujemy. Nie jest to szczególnie trudne, gdyż wartości n.p.m można znaleźć dla większości miast. Można też znaleźć wysokość konkretnego punktu na mapie – odpowiednie mapy są dostępne w sieci. Taką wartość wysokości wpisujemy w momencie kalibracji i koniec. Licznik przyjął, że takie ciśnienie, to taka wysokość i na tej podstawie będzie wyliczał kolejne wskazania.
Co może wpływać na pomiar? Jest kilka czynników:
- Dokładność oszacowania wysokości na której się znajdujemy. To rzecz oczywista.
- Zmiany ciśnienia atmosferycznego. Gdy skalibrujemy licznik i odłożymy go na półkę, możemy być pewni, że w wyniku zmian ciśnienia atmosferycznego, będziemy obserwować zmiany wysokości, mimo że ona się nie zmienia. Czasami fronty atmosferyczne mogą przechodzić bardzo szybko, a ciśnienie potrafi spadać bądź rosnąć w ciągu kilku godzin. Dlatego nie możemy oczekiwać od licznika nawet najwyższej klasy, że wysokościomierz skalibrowany w piątek wieczorem, pokaże to samo kilkanaście godzin później.
- Dryf termiczny i stabilność długoterminowa. Jeżeli elektronika zaprojektowana jest „dobrze”, czyli elektroniki nie projektował księgowy tylko konstruktor można te czynniki zaniedbać. Jednak gdy elektronika została zrobiona „po taniości”, można się spodziewać pewnego błędu wskazania związanego np z wystawieniem licznika na działanie promieni słonecznych.
Radiowysokościomierz? Na rowerze jest tylko jeden – pasywny – GPS. Pomiar wysokości nad poziomem morza nie jest szczególnie dokładny. Przede wszystkim wymaga bardzo dobrego poziomu sygnału, a na sygnał gps wpływa bardzo dużo czynników. Posiadając nawigację turystyczną z wysokościomierzem barometrycznym mogę powiedzieć, że ten idealnie odwzorowuje kształt terenu po którym się poruszamy. „Szum” wysokości jest praktycznie żaden, podczas gdy wykres wysokości zebrany z GPS’u szaleje… Lokalizacja elektroniczna – bo tak to można określić – idzie do przodu. Odbiorniki są coraz bardziej czułe (ten który używam ma czułość -159 dBm, a model bieżący dysponuje już czułością -165 dBm), oraz odbierają zarówno sygnał GPS jak i GLONASS.
Osobiście posiadam VDO MC 2.0 WR.
Mogę go polecić ze względu na bardzo dobrze zaprojektowany wyświetlacz. Mimo, że prezentuje sporo parametrów, jest bardzo czytelny. Wysokościomierz działa wyśmienicie, aczkolwiek aktualizacja pomiaru ma pewien poślizg. To jednak normalne. Kiedyś popełniłem układ do pomiaru wysokości. Pomiar ciśnienia ma to do siebie, że albo mierzymy szybko i mało dokładnie, albo wolno i dokładnie. Jakie wady ma licznik? Jest dość prądożerny. Bateria wystarczyła na nieco ponad rok pracy. Nie przypominam sobie, abym w mojej Sigmie 1609 wymieniał baterię od nowości… Będzie już 3 lata…
Po co to komu? W sumie nie wiem. Gadżet. Informacja o wysokości jest tak samo przydatna dla amatora jak informacja o temperaturze. Przyznam się, że kupiłem licznik pod wpływem impulsu. O! Jest jedna sytuacja, gdy może się to przydać. Gdy wspinamy się na jakiś szczyt można śledzić na jakiej wysokości jesteśmy i ile nam zostało. Z tej funkcjonalności korzystam bardzo często, ale w nawigacji turystycznej.
Licznik VDO jest stosunkowo drogi. Najtańsze rozwiązanie to Atech. To już nie pierwszy raz, kiedy Atech pojawia się w moich rozważaniach. Koszt licznika Atech z wysokościomierzem to około 190 PLN. Cena atrakcyjna, tym bardziej, że w tej cenie dostajemy pulsometr. Potencjalne wady? Dystans bieżący to tylko 999.9 km, więcej nie wyświetli. Brak pamięci stałej – czyli wymieniamy baterię – tracimy wszelkie ustawienia i dystans. Jak zwykle coś za coś…
