Nikon高度計

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Nikon高度計是針對眾多工業(yè)應用領(lǐng)域及檢測機構進(jìn)行設計的各種量程的高精度儀器。廣泛適用于多種應用，其應用包括精密工件檢測、多點(diǎn)檢測、測量設備監測和位置測量等眾多領(lǐng)域

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Nikon高度計
氣壓高度計是在航空物探測量時(shí)，安置在飛機中，利用氣壓與高度的關(guān)系，通過(guò)觀(guān)測氣壓測量飛機飛行海拔高度（又稱(chēng)高度）的儀器。

大家都知道水中的壓強僅由水深決定，P=ρgh，潛水員可簡(jiǎn)單的從當前的壓強估算出自己的下潛深度。大氣壓與此類(lèi)似，是由地表空氣的重力所產(chǎn)生的。隨著(zhù)海拔高度的上升，地表的空氣厚度減少，氣壓下降。于是可以通過(guò)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)。初中課本講到這里就打住了，但水是液體，密度隨溫度和壓強變化很小，而大氣隨著(zhù)海拔高度的增加，溫度壓強都逐漸降低，導致密度下降，不考慮這一點(diǎn)的公式是沒(méi)有實(shí)用價(jià)值的。

Nikon高度計

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(zhì)量求和，因為是線(xiàn)性關(guān)系，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=100kPa，空氣密度ρ0=1kg/m^3,可由此算出h0=20000米，于是海拔高度的表達式應修正為 h=h0-sqrt(P/P0)。
 

這樣算出的海拔是否符合實(shí)際還需要更多的數據來(lái)檢驗，不過(guò)地球大氣的厚度還是很容易查到的，然沒(méi)有確切的邊界，但至少是在500公里以上，而這里給出的估計值只有20公里，問(wèn)題出在哪里？其實(shí)我們的估計并沒(méi)有錯，對地表大氣壓有貢獻的氣體厚度確實(shí)只有幾十公里的量級，更確切的說(shuō)，大氣質(zhì)量的99%集中在地表30km以?xún)?，其?.6公里內的就占到了50%，100km之上的高層大氣雖然對地球環(huán)境有重要影響，但其密度已經(jīng)相當低了。

當然，這種線(xiàn)性關(guān)系的假設只是很粗糙的近似而已，由流體靜力學(xué)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(guò)，這句話(huà)也只在大氣靜態(tài)穩定時(shí)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(jīng)驗公式，所有的氣壓式高度計都是利用機械或電路來(lái)再現這些氣壓與高度間的對應關(guān)系，但是由于氣候變化所造成空氣密度差異就*無(wú)法估計了，這是此類(lèi)高度計的通病。因此在需要高度精確值的場(chǎng)合還是用基于立體幾何的GPS好了。

 

儀器包括高精度光柵裝置、密珠導軌的測量桿裝置、高性能的高速采樣等。

高度計采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范圍，對震動(dòng)和沖擊不敏感，并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(wú)機械接觸也無(wú)磨損。電子設備對輸出信號進(jìn)行細分至納米級的極小測量步距，從而確保一個(gè)信號周期內微小位置誤差。