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Mesure de pression athmosphérique




La pression atmosphérique est mesurée depuis plusieurs siècles, plus exactement depuis qu'un certain Evangelista Torricelli, en 1644, a inventé le baromètre à mercure. Alors physicien et mathématicien, il a l’idée de remplir un grand tube à essai de mercure, puis de le boucher avec un doigt et de le renverser dans une bassine contenant également de mercure. De ce fait, il constate alors que la hauteur de mercure dans le tube demeure aux environs de 76 cm, correspondant au poids de la colonne d’air s’exerçant sur une section de tube de 1cm². Il en déduit que les variations de la pression correspondent aux variations de la hauteur de mercure dans ce même tube.
En 1843, le français Lucien Vidie dépose le brevet du « baromètre anéroïde » qui est une capsule métallique en forme d’accordéon, dans laquelle on fait le vide d’air et qui se déforme en fonction des variations de la pression. Les déformations se répercutent sur une aiguille qui indique à l’observateur la pression atmosphérique et qui fait de ce baromètre : un baromètre à cadran.
Dans un premier temps, la pression s'est mesurée en millibar, puis par la suite en hectopascal.

Cette introduction est directement tirée d'un cours de météo que vous pouvez consulter sur le site www.meteocontact.fr/pour-aller-plus-loin/la-pression-atmospherique.

Elaboration


J'utilise le capteur de pression et de température BPM085 qui permet de mesurer température mais surtout pression. Par extension, il peut aussi servir d'altimètre grâce aux différences de pression avec l'altitude.
Ces caractéristiques sont les suivantes:
- Mesure la pression de 300hPa à 1100hPa (soit de 9000m d’altitude à 500m sous le niveau de la mer)
- Accepte une tension d’entrée de 1,6 à 3,6V
- Géré par l'interface I2C
- Consommation de 5μA en lecture (toutes les secondes).
- Lecture de la températures entre -40 et 85°C (précision maximale entre 0 et 60°C)
- Résolution de 0.01 hPa et 0.1°C

Précision de 0.2 à 0.5 hPa et de 0.5 à 1°C (en fonction de la température).

Il se connecte ainsi au raspberry:

Mise en place de l’I²C


Il faut se baser sur le protocole I2C pour communiquer avec la sonde, il est donc nécessaire de l’activer sur le Raspberry Pi à l'aide de la commande : sudo raspi-config
Selectionner 9_Advanced options, puis A7_I2c et valider cette option.
Si l'on ouvre le fichier de module: sudo nano /etc/modules

J'ai ajouté les deux lignes suivantes:
snd-bcm2835
i2c-bcm2708

On peut vérifier qu'il apparaît donc ainsi :



Il faut faire un reboot pour que ces modifications soient prises en compte par : sudo reboot

Ensuite installez le protocole I²C :
sudo apt-get install python-smbus
sudo apt-get install i2c-tools

Selon votre version du système raspbian, vérifiez si le protocole I²C n’est pas "blacklisté".
sudo nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf

Vérifiez si vous avez les 2 lignes suivantes:

blacklist spi-bcm2708
blacklist i2c-bcm2708

il faut les commenter (en ajoutant un #) pour les rendre inopérantes.

Taper maintenant la commande suivante pour détecter votre sonde et obtenir son adresse :
sudo i2cdetect -y 1 (si vous avez un Raspberry Pi modèle A, remplacez le 1 par un 0 )

On doit alors obtenir l'écran suivant:



En l'occurence, c'est l'adresse 77 qui est utilisé ici.

Lecture des valeurs de la sonde en PYTHON



J'ai récupéré la bibliothèque Adafruit_Python_BMP-master qui contient fichier BMP085.py.
La suite du déroulement des opération a été laborieux.
La ligne de code import Adafruit_BMP.BMP085 as BMP085 est restée longtemps inopérante.
Après de longs tatonnements, le code a bien été executé. Je suis incapable de savoir pourquoi ça fonctionne maintenant.
Mon code de base est le suivant:

#!/usr/bin/python
# coding: utf8

import sys
import Adafruit_BMP.BMP085 as BMP085
coefficient_correcteur=0.98965214
sensor = BMP085.BMP085()
pression_atmospherique = sensor.read_pressure()
print 'Valeur brut : ' + str(pression_atmospherique) + 'Pa.'
#Correction par rapport à Météo France Chartres
pression_atmospherique=pression_atmospherique/coefficient_correcteur
#en hPa
pression_atmospherique=pression_atmospherique/100
print 'Pression atmosphérique corrigée par rapport à la station météo de Chartres : ' + str(pression_atmospherique) + 'hPa.'

Nous pouvons consulter la carte de situation météo en temps réel: https://www.meteociel.fr/observations-meteo/pression.php. Elle permet de déterminer le coefficient correcteur par rapport à la station de Chartres. C'est le rapport entre la valeur à Chartres et la valeur mesurée. Il suffit de faire une moyenne du rapport de ces valeurs

 

Interpréter les fluctuations de la pression atmosphérique



Plus que la valeur de la pression en elle-même, ce qui importe le plus sont les variations observées pour un laps de temps donné. Plus ces variations sont marquées, plus il est simple de tirer certaines conclusions et plus celles-ci seront fiables.
Une baisse du baromètre de plus de 1 hPa / heure signale l’arrivée du mauvais temps dans les heures qui suivent. Si cette chute est encore plus marquée, cela est signe de coup de vent voire de tempête. A l’inverse, si la pression remonte franchement, c’est que l’amélioration du temps est pour bientôt.



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