Il sensore di profondità a membrana metallica Subsea M14 è progettato per l'immersione a lungo termine e la durata in ambienti subacquei difficili. È dotato di un robusto diaframma in acciaio inossidabile che trasmette la pressione dell'acqua esterna al circuito di rilevamento interno attraverso una camera riempita di olio di silicone. Questa struttura consente un funzionamento esente da manutenzione senza necessità di asciugatura quotidiana, ideale per gli scenari di impiego continuo.
Il cuore del sistema è costituito da una scheda solutore integrata che raccoglie dati di pressione e temperatura a 24 bit, applica la compensazione della temperatura e fornisce letture risolte di profondità e temperatura in tempo reale. Queste uscite vengono trasmesse tramite un'interfaccia seriale che utilizza la comunicazione USART a livello TTL (logica a 5 V, 115200 bps). A differenza dei sensori di profondità basati su I²C che si interfacciano direttamente con i sistemi Pixhawk o ArduSub simili, questo sensore comunica tramite UART e richiede un microcontrollore o un computer di accompagnamento in grado di leggere i dati seriali TTL. Per un'integrazione semplice, sono inclusi un connettore standard a 4 pin XH2.54 e un pigtail da 300 mm.
Questa architettura offre una maggiore precisione e affidabilità, in particolare per i casi di utilizzo ad alta pressione o di lunga durata in cui la robustezza è fondamentale. La struttura interna sigillata dell'olio e del diaframma isola inoltre gli elementi di rilevamento dalla contaminazione fisica o dalla deriva della salinità. Per le applicazioni in cui l'elevata durata e l'assenza di manutenzione giornaliera sono prioritarie, questo sensore offre un solido percorso di aggiornamento rispetto alle opzioni più compatte basate su I²C.
| Specifiche tecniche | Sensore di profondità M14 |
|---|---|
| Filettatura | M14 × 1.5 |
| Materiale | Acciaio inossidabile |
| Tensione | 5 V |
| Corrente nominale | 20 mA |
| Modalità di comunicazione | USART (TTL) |
| Velocità di trasmissione | 115200 |
| Campo di pressione | 0-35 Bar |
| Sovrapressione | 2 × Campo di pressione |
| Errore intrinseco | ±0,2% FS (±0,72 m) |
| Intervallo di errore totale | ±1% FS (3,6 m) |
| Temperatura di funzionamento | -10 ~ 80 ℃ |
| Precisione della temperatura | ±2 ℃ |
| Lunghezza del filo | Circa 300 mm |
| Tipo di connettore | XH2.54-4Pin |
| Dimensioni consigliate | Sensore di profondità M14 |
|---|---|
| Dimensioni consigliate del foro passante per paratia (A) | Ø14.1 ± 0.1 |
| Spessore del coperchio del boccaporto (B) | 18 mm |
| Superficie (C) | 26 mm |
| Etichetta | Filo | Nome | Descrizione della funzione |
|---|---|---|---|
| 1 | Rosso | + | Positivo di alimentazione (5 Vdc) |
| 2 | Bianco | TX | Trasmissione della porta seriale (TXD) |
| 3 | Verde | RX | Ricezione porta seriale (RXD) |
| 4 | Nero | - | Negativo dell'alimentazione (GND) |
- Interfaccia di comunicazione: TTL
- Velocità di trasmissione: 115200bps (fisso)
- Bit di dati: 8
- Bit di stop: 1
- Bit di parità: nessuno
| Controllore esterno | Sensore di profondità M14 |
|---|---|
| 5V | 5V |
| RXD | TXD |
| TXD | RXD |
| GND | GND |
- Collegare il sensore al controllore e applicare l'alimentazione (5 V).
- Assicurarsi che le linee TX e RX siano collegate correttamente.
- Quando la connessione è riuscita, il sensore fornisce dati in tempo reale sulla profondità e sulla temperatura.
Il sensore emette una stringa:
T=XX.XXD=XX.XX\r\n- T: temperatura in gradi Celsius (°C)
- D: Profondità in metri (m)
\r\n: Fine di ogni linea dati- Esempio:
T=25,27D=1,21significa 25,27 °C e 1,21 m
| Comando seriale | Descrizione | Valore predefinito |
|---|---|---|
!Fxxxx\r\n |
Impostare il sensore per il calcolo con un valore di densità specifica. "xxxx" rappresenta la densità del liquido impostata. Acqua dolce: 997 kg/m³ | Acqua salata: 1029 kg/m³ |
997 |
!Dxx.xx\r\n |
Comando riservato per la regolazione dell'offset dell'uscita di profondità. "xx.xx" è un offset in virgola mobile. |
0 |
!Txx.xx\r\n |
Comando riservato per la regolazione dell'offset dell'uscita di temperatura. "xx.xx" è un offset in virgola mobile. |
0 |
!!\r\n |
Mette in pausa l'uscita del sensore. La porta seriale emette tutti i parametri. | Nessuno |
!R\r\n |
Resettare la scheda di calcolo. | Nessuno |
!r\r\n |
Ripristina tutte le impostazioni iniziali. | Nessuno |
!C\r\n |
Cancella tutte le impostazioni di offset. | Nessuno |
!!!):Densità del fluido: 997
Doffset: 0,00
Toffset: 0.00
D0,55applicato a un valore misurato di -0,55 → Uscita = 0,00D-0,10applicato a un valore misurato di 0,10 → Uscita = 0,00T1.00applicato a 25.00 °C → Uscita = 26.00 °CT-1,00applicato a 25,00 °C → Uscita = 24,00 °C
Il sensore rileva la profondità e la temperatura con elevata precisione. Dopo il ripristino dell'alimentazione, la lettura iniziale della profondità dell'aria può essere utilizzata come offset di zero e applicata alle future misurazioni subacquee. In questo modo si azzera la lettura della profondità rispetto alla linea di base dell'aria.
La calibrazione della temperatura non è integrata, ma può essere corretta con l'uso di
!Txx.xx\r\n facendo riferimento a una fonte di temperatura esterna nota.
Esiste una scheda risolutore integrata?
Sì. Il sensore contiene una scheda solutore interna che acquisisce i dati di pressione e temperatura a 24 bit, applica la compensazione della temperatura e fornisce letture di profondità e temperatura in tempo reale tramite un'interfaccia seriale TTL.
I cavi possono essere estesi?
Il sensore utilizza la comunicazione seriale TTL, che non è ideale per i cavi lunghi. Se è necessario estendere il cablaggio, utilizzare un traslatore di livello per convertire in RS-232 o RS-485 per ridurre il tasso di errore di bit (BER).
Il sensore richiede una calibrazione? Quali dati vengono emessi dalla porta seriale?
Il sensore emette i valori di profondità e temperatura direttamente via seriale. Se necessario, la calibrazione può essere effettuata in superficie, ma l'uscita è già elaborata e non richiede ulteriori decodifiche o compensazioni.
Cosa succede se il diaframma metallico è graffiato o ammaccato?
Se il diaframma è deformato, ad esempio a causa di danni causati da una chiave o da una puntura, non deve essere utilizzato, in quanto potrebbe compromettere l'accuratezza dei dati e l'integrità della tenuta.
Posso applicare una pressione con il dito per testare il sensore?
No. La pressione manuale è irregolare e può deformare il sensibile diaframma metallico, soprattutto con le unghie. Evitare qualsiasi prova di pressione diretta.
È direttamente compatibile con ArduSub?
No, il sensore utilizza un'uscita seriale TTL e non è plug-and-play con i sistemi ArduSub. L'integrazione richiede un firmware personalizzato o un'interfaccia aggiuntiva.