صُمم مستشعر العمق ذو الغشاء المعدني M14 من Subsea لتحمل الغمر طويل الأمد والمتانة في البيئات المائية الصعبة. يتميز بغشاء متين من الفولاذ المقاوم للصدأ ينقل ضغط الماء الخارجي إلى دائرة الاستشعار الداخلية عبر حجرة مملوءة بزيت السيليكون. يتيح هذا التصميم تشغيلاً خالياً من الصيانة دون الحاجة إلى التجفيف اليومي، مما يجعله مثالياً لسيناريوهات النشر المستمر.
في جوهره، يوجد لوح حل متكامل يجمع بيانات الضغط ودرجة الحرارة بدقة 24 بت، ويطبق تعويض درجة الحرارة، ويُخرج قراءات العمق ودرجة الحرارة المحللة في الوقت الفعلي. تُرسل هذه المخرجات عبر واجهة تسلسلية باستخدام اتصال USART بمستوى TTL (منطق 5 فولت، 115200 بت في الثانية). على عكس مستشعرات العمق القائمة على I²C التي تتصل مباشرةً بـ Pixhawk أو أنظمة ArduSub المماثلة، يتصل هذا المستشعر عبر UART ويتطلب متحكمًا دقيقًا أو جهاز كمبيوتر مصاحبًا قادرًا على قراءة بيانات TTL التسلسلية. يتضمن موصل XH2.54 قياسيًا رباعي الأطراف وسلكًا بطول 300 مم لسهولة التكامل.
توفر هذه البنية دقة وموثوقية معززتين، خاصةً في حالات الاستخدام ذات الضغط العالي أو طويلة الأمد حيث تكون المتانة أمرًا بالغ الأهمية. كما أن تصميم الزيت الداخلي المحكم والحجاب الحاجز يعزل عناصر الاستشعار عن التلوث المادي أو الانجراف الملحي. بالنسبة للتطبيقات التي تكون فيها المتانة العالية وعدم الحاجة إلى صيانة يومية من الأولويات، يوفر هذا المستشعر مسار ترقية قويًا مقارنة بالخيارات الأكثر إحكامًا القائمة على I²C.
| المواصفات | مستشعر العمق M14 |
|---|---|
| موضوع | M14 × 1.5 |
| المادة | الفولاذ المقاوم للصدأ |
| الجهد الكهربائي | 5 فولت |
| التيار المقدر | 20 مللي أمبير |
| وضع الاتصال | المنفذ التسلسلي العام (TTL) |
| معدل الباود | 115200 |
| نطاق الضغط | 0-35 بار |
| الضغط الزائد | نطاق الضغط × 2 |
| خطأ جوهري | ±0.2% من المقياس الكامل (±0.72 م) |
| نطاق الخطأ الكلي | ±1% من المقياس الكامل (3.6 م) |
| درجة حرارة التشغيل | -10 ~ 80 درجة مئوية |
| دقة درجة الحرارة | ±2 درجة مئوية |
| طول السلك | حوالي 300 مم |
| نوع الموصل | XH2.54–4 دبوس |
| الحجم الموصى به | مستشعر العمق M14 |
|---|---|
| الحجم الموصى به لفتحة التوصيل (A) | قطر 14.1 ± 0.1 |
| سُمك غطاء الفتحة (B) | ١٨ ملم |
| نطاق السطح (درجة مئوية) | ٢٦ ملم |
| ملصق | سلك | اسم | وصف الوظيفة |
|---|---|---|---|
| 1 | أحمر | + | مصدر الطاقة موجب (5 فولت تيار مستمر) |
| 2 | أبيض | TX | إرسال عبر المنفذ التسلسلي (TXD) |
| 3 | أخضر | RX | استقبال البيانات عبر المنفذ التسلسلي (RXD) |
| 4 | أسود | - | مصدر الطاقة سالب (GND) |
- واجهة الاتصال: TTL
- معدل الباود: 115200 بت في الثانية (ثابت)
- بتات البيانات: 8
- بتات التوقف: 1
- بت التكافؤ: لا شيء
| وحدة تحكم خارجية | مستشعر العمق M14 |
|---|---|
| 5V | 5V |
| RXD | TXD |
| TXD | RXD |
| أرضي | أرضي |
- قم بتوصيل المستشعر بوحدة التحكم وقم بتطبيق الطاقة (5 فولت).
- تأكد من توصيل خطوط الإرسال والاستقبال بشكل صحيح.
- عند نجاح الاتصال، يقوم المستشعر بإخراج بيانات العمق ودرجة الحرارة في الوقت الفعلي.
يُخرج المستشعر سلسلة نصية:
T=XX.XXD=XX.XX\r\n- Tدرجة الحرارة بالدرجات المئوية (°C)
- Dالعمق بالأمتار (م)
\r\nنهاية كل سطر بيانات- مثال:
T=25.27D=1.21يعني 25.27 درجة مئوية و 1.21 متر
| أمر تسلسلي | وصف | القيمة الافتراضية |
|---|---|---|
!Fxxxx\r\n |
اضبط المستشعر للحساب باستخدام قيمة كثافة محددة. يمثل "xxxx" كثافة السائل المحددة. المياه العذبة: 997 كجم/م³ | المياه المالحة: 1029 كجم/م³ |
997 |
!Dxx.xx\r\n |
أمر محجوز لضبط إزاحة إخراج العمق. "xx.xx" هو إزاحة فاصلة عائمة. |
0 |
!Txx.xx\r\n |
أمر محجوز لضبط إزاحة خرج درجة الحرارة. "xx.xx" هو إزاحة فاصلة عائمة. |
0 |
!!\r\n |
إيقاف إخراج المستشعر مؤقتًا. يُخرج المنفذ التسلسلي جميع المعلمات. | لا أحد |
!R\r\n |
أعد ضبط لوحة الحساب. | لا أحد |
!r\r\n |
استعادة جميع الإعدادات الأولية. | لا أحد |
!C\r\n |
امسح جميع إعدادات الإزاحة. | لا أحد |
!!\r\n):كثافة السائل: 997
الإزاحة: 0.00
الإزاحة: 0.00
!D0.55عند تطبيقها على قيمة مقاسة قدرها -0.55 ← الناتج = 0.00!D-0.10عند تطبيقها على قيمة مقاسة قدرها 0.10 ← الناتج = 0.00!T1.00عند تطبيقها على درجة حرارة 25.00 درجة مئوية، تكون النتيجة = 26.00 درجة مئوية!T-1.00عند تطبيقها على درجة حرارة 25.00 درجة مئوية، تكون النتيجة = 24.00 درجة مئوية
يقيس المستشعر العمق ودرجة الحرارة بدقة عالية. بعد إعادة التشغيل، يمكن استخدام قراءة عمق الهواء الأولية كقيمة مرجعية صفرية وتطبيقها على القياسات اللاحقة تحت الماء. هذا يُصفّر قراءة العمق فعليًا بالنسبة إلى خط الأساس في الهواء.
معايرة درجة الحرارة غير مدمجة ولكن يمكن تصحيحها باستخدام
!Txx.xx\r\n عن طريق الرجوع إلى مصدر معروف لدرجة الحرارة الخارجية.
هل توجد لوحة حل مدمجة؟
نعم. يحتوي المستشعر على لوحة حل داخلية تلتقط بيانات الضغط ودرجة الحرارة بدقة 24 بت، وتطبق تعويض درجة الحرارة، وتُخرج قراءات العمق ودرجة الحرارة في الوقت الفعلي عبر واجهة تسلسلية من نوع TTL.
هل يمكن إطالة الأسلاك؟
يستخدم المستشعر اتصالًا تسلسليًا من نوع TTL، وهو ليس مثاليًا للمسافات الطويلة للكابلات. إذا كانت هناك حاجة إلى أسلاك ممتدة، فاستخدم محول مستوى للتحويل إلى RS-232 أو RS-485 لتقليل معدل خطأ البت (BER).
هل يتطلب المستشعر معايرة؟ ما هي البيانات التي يتم إخراجها من المنفذ التسلسلي؟
يُخرج المستشعر قيم العمق ودرجة الحرارة مباشرةً عبر المنفذ التسلسلي. يمكن إجراء المعايرة على السطح إذا لزم الأمر، ولكن المخرجات معالجة بالفعل ولا تتطلب أي فك تشفير أو تعويض إضافي.
ماذا لو كان الغشاء المعدني مخدوشًا أو به انبعاجات؟
إذا كان الحجاب الحاجز مشوهًا - مثل تلف المفتاح أو التآكل - فلا ينبغي استخدامه، لأن هذا قد يضر بدقة البيانات وسلامة الختم.
هل يمكنني الضغط بإصبعي لاختبار المستشعر؟
لا. الضغط اليدوي غير متساوٍ وقد يشوه الغشاء المعدني الحساس، خاصةً باستخدام الأظافر. تجنب أي اختبار ضغط مباشر.
هل هو متوافق مباشرة مع ArduSub؟
لا، يستخدم المستشعر مخرجًا تسلسليًا من نوع TTL ولا يعمل مباشرةً مع أنظمة ArduSub. يتطلب التكامل برامج ثابتة مخصصة أو واجهة إضافية.