2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1 ... 4, 5, 6, 7, 8  След.

Откуда разница высот?
Погрешность барометра. 14%  14%  [ 1 ]
Неправильная формула в барометре. 0%  0%  [ 0 ]
Особенность изменения давления в высотных домах. 14%  14%  [ 1 ]
Тайный этаж. 43%  43%  [ 3 ]
Другое. 29%  29%  [ 2 ]
Всего голосов : 7
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение03.09.2021, 18:06 


05/09/16
12059
Dmitriy40 в сообщении #1530506 писал(а):
Такова Стандартная атмосфера
.

А, ну ладно. Просто получилась слишком неточная формула в андроиде. Может они и правильно сделали конечно, но спецприложения барометры-альтиметры должны считать правильно, или по крайней мере давать юзеру возможность температуру ввести.

Меня, в этой всей истории, поражает относительная точность датчиков в смартфоне. Не устаю этому удивляться.

Кстати о точности. Я сверял текущий андроид с предыдущим айфоном. Абсолютная точность оказалась что-то вроде 5 мм.рт.ст. (на это значение разошлись показания двух смартфонов).

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение03.09.2021, 20:59 
Заслуженный участник


20/08/14
11776
Россия, Москва
5мм.рт.ст. как-то многовато ...
Недавно проверял полторы сотни датчиков давления (в составе приборов, похожие и в смартфонах стоят), при typical разбросе (максимум к сожалению не приведён) 1hPa или 0.75мм.рт.ст. почти все укладывались в ±0.5мм.рт.ст., лишь несколько ушли на ±1-2мм.рт.ст., и всего три совсем вывалились за предел разумного (возможно испортились при пайке).

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение03.09.2021, 21:02 


17/10/16
4800
wrest
Я как-то однажды понял, что воздушный шарик, накачанный гелием, летает только потому, что атмосферное давление, давящее на него снизу, больше, чем атмосферное давление, давящее на него сверху. Т.е. падение давления атмосферы, которое происходит всего лишь на высоте диаметра шарика, совсем нетрудно "пощупать руками".

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение03.09.2021, 21:28 


05/09/16
12059
Dmitriy40 в сообщении #1530528 писал(а):
5мм.рт.ст. как-то многовато ...

Да, я тоже удивился... Но относительная точность очень хорошая в обоих.

-- 03.09.2021, 21:55 --

sergey zhukov
Да, шарики летают. Площадь датчика допустим 2 кв.мм. Изменение силы при изменении давления на 0,01 мм.рт.ст (10 см по высоте - чувствительность) составляет около пары микроньютонов. Мизер...

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение03.09.2021, 22:07 
Заслуженный участник


20/08/14
11776
Россия, Москва
wrest в сообщении #1530533 писал(а):
Но относительная точность очень хорошая в обоих.
А это банально следует из достаточной гладкости передаточной функции при небольших отклонениях давления. Т.е. хорошая относительная точность может быть лишь при небольших отклонениях двух измерений, а вот высоту в пару км (под две сотни мм.рт.ст.) они измерят хуже, разойдутся сильнее. Не обязательно, но могут.
Например, применяли мы аналоговые датчики давления, там гарантированная погрешность была 2.5% полной шкалы (т.е. 20мм.рт.ст.), это было недопустимо и ограничившись малым диапазоном изменения давления от точки калибровки получили точность на два порядка лучше. Просто из-за малости изменения давления (как у Вас с малой высотой между двумя измерениями). Например 730мм.рт.ст. в вашем примере выше это менее 4% полной шкалы, а значит погрешность разности двух измерений будет меньше полной раз в 15-20.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение03.09.2021, 22:23 


05/09/16
12059
Dmitriy40
Кстати, у вас нет какой-нибудь идеи как откалибровать/проверить датчик дома без экзотики?
Не то чтоб оно было как-то важно, но вдруг есть какой-то способ, типа проверить термометр можно просто водой кипящей.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение03.09.2021, 23:26 
Заслуженный участник


20/08/14
11776
Россия, Москва
wrest в сообщении #1530543 писал(а):
Кстати, у вас нет какой-нибудь идеи как откалибровать/проверить датчик дома без экзотики?
К сожалению нет, это проблема. Разве что построить 11м дистиллированный водяной столб, причём не слишком тонкий для уменьшения капиллярных эффектов, да плюс встроить в него и термометр. Но с ним могут быть и другие заморочки (скажем он точно должен быть в тени хотя бы пару-тройку часов до измерений). Зато ни от кого не зависишь и точность контроллируема. Про ртуть даже не думайте! А других доступных жидкостей с известными характеристиками и нет вроде.
Более грубо, до долей мм.рт.ст. можно откалибровать если дождаться безветренной погоды, забраться на высоту 156м над уровнем моря (карты высот рельефа доступны) и сравнить свои показания с показаниями метеостанции на ВДНХ (здесь данные кажется с неё, насколько им верить непонятно, вот тут давление другое и менее правдивое, а вот тут вроде как официальные данные, или тут тоже). Забираться на её высоту надо чтобы не влияли ни влажность ни температура (нет, разумеется надо выбрать открытое место без локальных флуктуаций этих величин). Можно сравнить и с другими известными метеостанциями. Но заметно лучше 0.5мм.рт.ст. так мне кажется не получить. Вполне доступный несложный способ.
Можно по GPS определить свою высоту с хорошей точностью (скажем до пары метров) и измерив температуру по формулам выше посчитать реальное давление на данной высоте зимой (чтобы влажность была нулевой) в безветренную погоду. Можно и не только зимой, но тогда пересчитать и по реальной влажности. Так можно получить точность наверное 0.1-0.2мм.рт.ст. (если GPS выдаст высоту с точностью до метра).
Мы при производстве калибруем приборы в помещении по старому советскому стрелочному барометру с зеркальной шкалой, когда-то он даже был поверен. Предполагаемой абсолютной точности в треть-четверть мм.рт.ст. нам даже избыточно.
Покупным барометрам без штампа поверки веры нет, легко могут врать на несколько мм.рт.ст.
Ну отнести прибор (смартфон) на поверку не рассматриваем, денег жалко. ;-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение04.09.2021, 00:18 


27/08/16
10209
sergey zhukov в сообщении #1530530 писал(а):
Т.е. падение давления атмосферы, которое происходит всего лишь на высоте диаметра шарика, совсем нетрудно "пощупать руками".
Ну так воздух совсем не "невесом". Кубометр воздуха весит аж 1.3 кг. Просто по сравнению с атмосферным давлением 10 тонн на квадратный метр уменьшение давления атмосферы на метр высоты кажется совсем незначительным.

-- 04.09.2021, 00:24 --

wrest в сообщении #1530543 писал(а):
как откалибровать/проверить датчик дома без экзотики?

Что именно откалибровать? Небольшую разность давления по отношению к атмосферному легко измерить водяным уровнем.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение05.09.2021, 01:51 
Заслуженный участник


20/08/14
11776
Россия, Москва
wrest
Dmitriy40 в сообщении #1530549 писал(а):
Более грубо, до долей мм.рт.ст. можно откалибровать если дождаться безветренной погоды, забраться на высоту 156м над уровнем моря (карты высот рельефа доступны) и сравнить свои показания с показаниями метеостанции на ВДНХ (здесь данные кажется с неё, насколько им верить непонятно, вот тут давление другое и менее правдивое, а вот тут вроде как официальные данные, или тут тоже). Забираться на её высоту надо чтобы не влияли ни влажность ни температура (нет, разумеется надо выбрать открытое место без локальных флуктуаций этих величин). Можно сравнить и с другими известными метеостанциями. Но заметно лучше 0.5мм.рт.ст. так мне кажется не получить. Вполне доступный несложный способ.
Я вот сейчас нахожусь на высоте 165м (примерно, рельеф 150м плюс 6-й этаж, GPS даёт слишком большую погрешность (135м-210м) и ему веры нет), два часа назад (в 0:00 мск) метеостанция на ВДНХ на высоте 156м показывала 744.6мм.рт.ст., мой прибор (не барометр) 744.9мм.рт.ст., хотя расчётно должен занижать где-то на 0.7мм.рт.ст. Возможно сбилась калибровка, не знаю.
На текущий момент показания моего 745.2мм.рт.ст, 4 (больше нет под рукой) других не калиброванных платы: 744.5, 744.4, 744.5, 745.9 (эта куда-то ушла). Это к слову о начальной точности датчиков. Образцовый прибор (тоже не барометр, но недавно по нему поверенный) показывает 744.6мм.рт.ст., значит в 0:00мск показания должны были быть 744.3мм.рт.ст., на 0.4мм.рт.ст. завышены от расчётных, что в пределах погрешности и высоты и погоды.
Так что способ вполне рабочий, если не требовать очень уж большой точности.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение05.09.2021, 02:38 


05/09/16
12059
Dmitriy40 в сообщении #1530628 писал(а):
Так что способ вполне рабочий, если не требовать очень уж большой точности.

Я примерно так и прикидывал (рельеф+высота дома мне теперь хорошо известная и т.п.), только брал данные с информатора аэропорта, кажется. Пока оба телефона были при мне. Тогда выяснил, что айфон подвирает. Может за 5 лет там состарилось что... А, и еще я его как-то раз утопил.

Но горизонтальный градиент малопредсказуемый (наверное), особенно в городе таком, как Москва. Нужна наверное тихая безветренная погода, тогда горизонтальный градиент будет невелик.

Или надо прям к метеостанции поближе приехать и там замерить где-то рядом. Или когда в аэропорту буду...

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение05.09.2021, 03:12 
Заслуженный участник


20/08/14
11776
Россия, Москва
Да, тихая безветренная, разумеется. Потому и считаю что у меня измерения укладываются в погрешность.
А градиент можно грубо оценить по карте яндекса (показан и ветер, давление всплывает под мышкой, правда это похоже всё прогноз с шагом 3ч).
В аэропорт ... Мне кажется на ВДНХ проще, там хотя бы точно известно где стоит барометр (не на улице, в здании неподалёку, на высоте около 3м от земли судя по рельефу) и туда можно подойти очень близко, искать же метеостанцию в аэропорту ... Охрана может не понять. ;-) А каждые 1.2м ошибки по высоте это 0.1мм.рт.ст.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение05.09.2021, 05:02 
Заслуженный участник


20/08/14
11776
Россия, Москва
Кстати, если обычно давление меняется довольно медленно (ураганы не берём), то иногда случаются и быстрые перепады давления, примерно со скоростью 0.5мм.рт.ст./ч в течении от полусуток до двух, т.е. за 10 минут высота уплывёт на метр. Так что иногда может подвирать просто из-за слишком медленного перемещения между измерениями.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение05.09.2021, 14:05 


05/09/16
12059
Небольшой апдейтик. У ребенка айфон 8, попросил его установить программу-барометр.
Показывает на 1 мм рт ст меньше, чем мой телефон (самсунг galaxy note 20).
Так что к абсолютной точности датчиков в телефонах вопросы есть... хотя и 1..3 мм рт ст мне кажется неплохим результатом.

-- 05.09.2021, 14:08 --

Dmitriy40 в сообщении #1530633 писал(а):
иногда случаются и быстрые перепады давления, примерно со скоростью 0.5мм.рт.ст./ч в течении от полусуток до двух,

Да, несколько раз в год (3-5) бывает и хуже. Меня голова предупреждает об этом головной болью где-то за сутки до.

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение05.09.2021, 15:03 
Заслуженный участник


20/08/14
11776
Россия, Москва
Не, я заметно быстрее 0.5-0.6мм.рт.ст. перепадов за несколько лет не припомню, меня как-то это даже удивило что при любой погоде и зимой и летом максимальная скорость почему-то одинакова.
Причём почти всегда резкое изменение давления сильно предшествует изменению погоды, я как бы ожидал что они будут более-менее совпадать, ан нет, например давление падает, а ливень начинается лишь через сутки, или давление растёт во время ливня, а проясняется лишь на следующий день, и этот лаг часов от 5 до суток легко может быть. Вот к примеру сейчас начался ливень, давление же быстро росло больше суток, но последние часа 4 расти практически перестало и всё это время (ночью и утром) дождя не было. А судя по долгому росту давления (за полтора суток с 733 до 750 мм.рт.ст.) должно проясняться ... В общем я разочаровался в предсказании погоды (осадков) по локальному барометру, может это работает только для тайфунов с ураганами.

Мне кажется не совсем правильным называть начальный разбег показаний абсолютной погрешностью, ведь он убирается калибровкой (в любой одной точке), погрешность же останется всегда (хоть станет и меньше в окрестностях точки калибровки). Почему смартфоны плохо или совсем не калибруют на производстве вопрос другой.
Для измерения высот между двумя точками это роли не играет, а вот для высоты над уровнем моря да. Но коррекцию давления (тупо добавка константы со знаком) при желании легко добавить в настройки программы товарища, она же вводится один раз и всё (до следующего купания смартфона :mrgreen:).

 Профиль  
                  
 
 Re: Не сходится высота первого и второго десятка этажей в доме.
Сообщение05.09.2021, 21:20 


05/09/16
12059
Dmitriy40 в сообщении #1530666 писал(а):
коррекцию давления (тупо добавка константы со знаком) при желании легко добавить в настройки программы товарища,

Настройка такая там есть, было бы что ввести... :)
Dmitriy40 в сообщении #1530666 писал(а):
Не, я заметно быстрее 0.5-0.6мм.рт.ст. перепадов за несколько лет не припомню, меня как-то это даже удивило что при любой погоде и зимой и летом максимальная скорость почему-то одинакова.

Да, надо глянуть как будет сильное изменение (или в историю). Может я насчет миллиметра в час и загнул.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 116 ]  На страницу Пред.  1 ... 4, 5, 6, 7, 8  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group