Podwodny czujnik głębokości Subsea M14 z metalową membraną został zaprojektowany z myślą o długotrwałym zanurzeniu i wytrzymałości w trudnych warunkach podwodnych. Wyposażony jest w wytrzymałą membranę ze stali nierdzewnej, która przekazuje zewnętrzne ciśnienie wody do wewnętrznego obwodu czujnikowego poprzez komorę wypełnioną olejem silikonowym. Taka konstrukcja umożliwia bezobsługową pracę bez konieczności codziennego osuszania — idealne rozwiązanie do zastosowań wymagających ciągłej pracy.
Jego sercem jest zintegrowana płytka obliczeniowa, która gromadzi 24-bitowe dane dotyczące ciśnienia i temperatury, stosuje kompensację temperatury oraz generuje w czasie rzeczywistym obliczone odczyty głębokości i temperatury. Dane te są przesyłane przez interfejs szeregowy przy użyciu komunikacji USART na poziomie TTL (logika 5 V, 115200 bps). W przeciwieństwie do czujników głębokości opartych na I²C, które łączą się bezpośrednio z Pixhawk lub podobnymi systemami ArduSub, czujnik ten komunikuje się przez UART i wymaga mikrokontrolera lub komputera towarzyszącego zdolnego do odczytu danych szeregowych TTL. W zestawie znajduje się standardowe 4-pinowe złącze XH2.54 oraz 300 mm przewód pigtail, co ułatwia integrację.
Architektura ta zapewnia zwiększoną dokładność i niezawodność, szczególnie w zastosowaniach wysokociśnieniowych lub długotrwałych, gdzie wytrzymałość ma kluczowe znaczenie. Hermetyczna konstrukcja z olejem wewnętrznym i membraną izoluje również elementy czujnikowe od zanieczyszczeń fizycznych lub dryftu zasolenia. W zastosowaniach, w których priorytetem jest wysoka trwałość i brak konieczności codziennej konserwacji, czujnik ten stanowi solidną alternatywę w porównaniu z bardziej kompaktowymi opcjami opartymi na interfejsie I²C.
| Specyfikacja | Czujnik głębokości M14 |
|---|---|
| Gwint | M14 × 1,5 |
| Materiał | Stal nierdzewna |
| Napięcie | 5 V |
| Prąd znamionowy | 20 mA |
| Tryb komunikacji | USART (TTL) |
| Szybkość transmisji | 115200 |
| Zakres ciśnienia | 0–35 bar |
| Nadciśnienie | 2 × zakres ciśnienia |
| Błąd własny | ±0,2% FS (±0,72 m) |
| Całkowity zakres błędu | ±1% FS (3,6 m) |
| Temperatura pracy | -10 ~ 80 ℃ |
| Dokładność pomiaru temperatury | ±2 ℃ |
| Długość przewodu | ok. 300 mm |
| Typ złącza | XH2,54 – 4-pin |
| Zalecany rozmiar | Czujnik głębokości M14 |
|---|---|
| Zalecany rozmiar otworu przelotowego w przegrodzie (A) | Ø14,1 ± 0,1 |
| Grubość pokrywy włazu (B) | 18 mm |
| Zakres powierzchni (C) | 26 mm |
| Etykieta | Przewód | Imię | Opis funkcji |
|---|---|---|---|
| 1 | Czerwony | + | Dodatni biegun zasilania (5 V DC) |
| 2 | Biały | TX | Wysyłanie przez port szeregowy (TXD) |
| 3 | Zielony | RX | Odbiór z portu szeregowego (RXD) |
| 4 | Czarny | - | Ujemny biegun zasilania (GND) |
- Interfejs komunikacyjny: TTL
- Szybkość transmisji: 115 200 bps (stała)
- Liczba bitów danych: 8
- Bity stopu: 1
- Bit parzystości: brak
| Kontroler zewnętrzny | Czujnik głębokości M14 |
|---|---|
| 5 V | 5 V |
| RXD | TXD |
| TXD | RXD |
| GND | GND |
- Podłącz czujnik do sterownika i podłącz zasilanie (5 V).
- Upewnij się, że przewody TX i RX są prawidłowo podłączone.
- Po nawiązaniu połączenia czujnik przekazuje dane dotyczące głębokości i temperatury w czasie rzeczywistym.
Czujnik generuje ciąg znaków:
T=XX.XXD=XX.XX\r\n- T: Temperatura w stopniach Celsjusza (°C)
- D: Głębokość w metrach (m)
\r\n: Koniec każdego wiersza danych- Przykład:
T=25,27; D=1,21oznacza 25,27 °C i 1,21 m
| Polecenie seryjne | Opis | Wartość domyślna |
|---|---|---|
!Fxxxx\r\n |
Ustaw czujnik tak, aby obliczał wartości na podstawie określonej gęstości. „xxxx” oznacza ustawioną gęstość cieczy. Woda słodka: 997 kg/m³ | Woda morska: 1029 kg/m³ |
997 |
!Dxx.xx\r\n |
Polecenie zarezerwowane do regulacji przesunięcia wyjścia głębokości. „xx.xx” to przesunięcie w postaci liczby zmiennoprzecinkowej. |
0 |
!Txx.xx\r\n |
Polecenie zarezerwowane do regulacji przesunięcia wartości wyjściowej temperatury. „xx.xx” to przesunięcie w postaci liczby zmiennoprzecinkowej. |
0 |
!!\r\n |
Wstrzymaj sygnał wyjściowy czujnika. Port szeregowy wysyła wszystkie parametry. | Brak |
!R\r\n |
Zresetuj tablicę obliczeniową. | Brak |
!r\r\n |
Przywróć wszystkie ustawienia fabryczne. | Brak |
!C\r\n |
Wyczyść wszystkie ustawienia przesunięcia. | Brak |
!!\r\n):Gęstość cieczy: 997
Przesunięcie: 0,00
Przesunięcie Toff: 0,00
!D0.55zastosowane do zmierzonej wartości -0,55 → Wynik = 0,00!D-0,10zastosowane do zmierzonej wartości 0,10 → Wynik = 0,00!T1,00przy temperaturze 25,00 °C → Wynik = 26,00 °C!T-1,00przy temperaturze 25,00 °C → Wynik = 24,00 °C
Czujnik mierzy głębokość i temperaturę z dużą dokładnością. Po zresetowaniu przy włączeniu zasilania początkowy odczyt głębokości na powierzchni może posłużyć jako punkt zerowy i zostać zastosowany do przyszłych pomiarów podwodnych. Pozwala to skutecznie wyzerować odczyt głębokości względem poziomu odniesienia na powierzchni.
Kalibracja temperatury nie jest wbudowana, ale można ją skorygować za pomocą
!Txx.xx\r\n, odwołując się do znanego zewnętrznego źródła temperatury.
Czy czujnik posiada wbudowaną płytkę obliczeniową?
Tak. Czujnik zawiera wewnętrzną płytkę obliczeniową, która rejestruje 24-bitowe dane dotyczące ciśnienia i temperatury, stosuje kompensację temperatury oraz wysyła odczyty głębokości i temperatury w czasie rzeczywistym przez interfejs szeregowy TTL.
Czy przewody można przedłużyć?
Czujnik wykorzystuje komunikację szeregową TTL, która nie jest idealna w przypadku długich przewodów. Jeśli konieczne jest przedłużenie okablowania, należy użyć przetwornika poziomów do konwersji na RS-232 lub RS-485 w celu zmniejszenia wskaźnika błędów bitowych (BER).
Czy czujnik wymaga kalibracji? Jakie dane są wysyłane przez port szeregowy?
Czujnik wysyła wartości głębokości i temperatury bezpośrednio przez port szeregowy. W razie potrzeby kalibrację można przeprowadzić na powierzchni, ale dane wyjściowe są już przetworzone i nie wymagają dodatkowego dekodowania ani kompensacji.
Co zrobić, jeśli metalowa membrana jest porysowana lub wgnieciona?
Jeśli membrana jest zdeformowana — na przykład w wyniku uszkodzenia kluczem lub wżerów — nie należy jej używać, ponieważ może to wpłynąć zarówno na dokładność danych, jak i na szczelność.
Czy mogę wywierać nacisk palcem, aby przetestować czujnik?
Nie. Ręczny nacisk jest nierównomierny i może spowodować odkształcenie wrażliwej metalowej membrany, zwłaszcza paznokciami. Należy unikać bezpośredniego testowania nacisku.
Czy jest bezpośrednio kompatybilny z ArduSub?
Nie, czujnik wykorzystuje szeregowe wyjście TTL i nie jest kompatybilny z systemami ArduSub w trybie plug-and-play. Integracja wymaga niestandardowego oprogramowania układowego lub dodatkowego interfejsu.