Cảm biến độ sâu M14 màng kim loại dưới biển được thiết kế cho ngâm dài hạn và độ bền trong môi trường dưới nước khắt khe. Cảm biến có màng thép không gỉ bền chắc, truyền áp suất nước bên ngoài đến mạch cảm biến bên trong qua buồng chứa dầu silicone. Kết cấu này cho phép vận hành không cần bảo trì và không cần làm khô hằng ngày—phù hợp cho các trường hợp triển khai liên tục.
Bên trong là bo mạch xử lý tích hợp thu thập dữ liệu áp suất và nhiệt độ 24-bit, áp dụng bù nhiệt độ và xuất kết quả độ sâu và nhiệt độ đã xử lý theo thời gian thực. Các đầu ra này được truyền qua giao diện nối tiếp dùng giao tiếp USART mức TTL (logic 5 V, 115200 bps). Khác với cảm biến độ sâu dùng I²C kết nối trực tiếp với Pixhawk hoặc các hệ thống ArduSub tương tự, cảm biến này giao tiếp qua UART và cần vi điều khiển hoặc máy tính đồng hành có khả năng đọc dữ liệu nối tiếp TTL. Đầu nối XH2.54 4 chân tiêu chuẩn và dây pigtail 300 mm được bao gồm để tích hợp thuận tiện.
Kiến trúc này mang lại độ chính xác và độ tin cậy cao hơn, đặc biệt cho các trường hợp áp suất cao hoặc thời gian dài khi độ bền là yếu tố quan trọng. Thiết kế dầu và màng bên trong được làm kín cũng cách ly các phần tử cảm biến khỏi nhiễm bẩn vật lý hoặc trôi do độ mặn. Đối với ứng dụng ưu tiên độ bền cao và không cần bảo trì hằng ngày, cảm biến này là lựa chọn nâng cấp chắc chắn so với các tùy chọn I²C nhỏ gọn hơn.
| Thông số kỹ thuật | Cảm biến độ sâu M14 |
|---|---|
| Ren | M14 × 1.5 |
| Vật liệu | Thép không gỉ |
| Điện áp | 5 V |
| Dòng điện định mức | 20 mA |
| Chế độ giao tiếp | USART (TTL) |
| Tốc độ baud | 115200 |
| Dải áp suất | 0–35 Bar |
| Quá áp | 2 × Dải áp suất |
| Sai số nội tại | ±0.2% FS (±0.72 m) |
| Dải sai số tổng | ±1% FS (3.6 m) |
| Nhiệt độ vận hành | -10 ~ 80 ℃ |
| Độ chính xác nhiệt độ | ±2 ℃ |
| Chiều dài dây | Khoảng 300 mm |
| Loại đầu nối | XH2.54–4Pin |
| Kích thước khuyến nghị | Cảm biến độ sâu M14 |
|---|---|
| Kích thước lỗ xuyên vách khuyến nghị (A) | Ø14.1 ± 0.1 |
| Độ dày nắp (B) | 18 mm |
| Phạm vi bề mặt (C) | 26 mm |
| Nhãn | Dây | Tên | Mô tả chức năng |
|---|---|---|---|
| 1 | Đỏ | + | Dương nguồn (5 Vdc) |
| 2 | Trắng | TX | Truyền cổng nối tiếp (TXD) |
| 3 | Xanh lá | RX | Nhận cổng nối tiếp (RXD) |
| 4 | Đen | - | Âm nguồn (GND) |
- Giao diện giao tiếp: TTL
- Tốc độ baud: 115200bps (cố định)
- Bit dữ liệu: 8
- Bit dừng: 1
- Bit chẵn lẻ: Không có
| Bộ điều khiển bên ngoài | Cảm biến độ sâu M14 |
|---|---|
| 5V | 5V |
| RXD | TXD |
| TXD | RXD |
| GND | GND |
- Kết nối cảm biến với bộ điều khiển và cấp nguồn (5 V).
- Bảo đảm các đường TX và RX được kết nối đúng.
- Khi kết nối thành công, cảm biến xuất dữ liệu độ sâu và nhiệt độ theo thời gian thực.
Cảm biến xuất chuỗi:
T=XX.XXD=XX.XX\r\n- T: Nhiệt độ theo độ Celsius (°C)
- D: Độ sâu theo mét (m)
\r\n: Kết thúc mỗi dòng dữ liệu- Ví dụ:
T=25.27D=1.21nghĩa là 25.27 °C và 1.21 m
| Lệnh nối tiếp | Mô tả | Giá trị mặc định |
|---|---|---|
!Fxxxx\r\n |
Đặt cảm biến tính toán với một giá trị mật độ cụ thể. "xxxx" biểu thị mật độ chất lỏng được đặt. Nước ngọt: 997 kg/m³ | Nước mặn: 1029 kg/m³ |
997 |
!Dxx.xx\r\n |
Lệnh dành riêng để điều chỉnh độ lệch đầu ra độ sâu. "xx.xx" là độ lệch dấu phẩy động. |
0 |
!Txx.xx\r\n |
Lệnh dành riêng để điều chỉnh độ lệch đầu ra nhiệt độ. "xx.xx" là độ lệch dấu phẩy động. |
0 |
!!\r\n |
Tạm dừng đầu ra cảm biến. Cổng nối tiếp xuất tất cả tham số. | Không có |
!R\r\n |
Đặt lại bo mạch tính toán. | Không có |
!r\r\n |
Khôi phục tất cả cài đặt ban đầu. | Không có |
!C\r\n |
Xóa tất cả cài đặt độ lệch. | Không có |
!!\r\n):FluidDensity: 997
Doffset: 0.00
Toffset: 0.00
!D0.55áp dụng cho giá trị đo -0.55 → Đầu ra = 0.00!D-0.10áp dụng cho giá trị đo 0.10 → Đầu ra = 0.00!T1.00áp dụng cho 25.00 °C → Đầu ra = 26.00 °C!T-1.00áp dụng cho 25.00 °C → Đầu ra = 24.00 °C
Cảm biến ghi nhận độ sâu và nhiệt độ với độ chính xác cao. Sau khi reset khi cấp nguồn, giá trị độ sâu ban đầu trong không khí có thể được dùng làm độ lệch điểm không và áp dụng cho các phép đo dưới nước sau đó. Điều này đặt số đo độ sâu về không so với mốc tham chiếu trong không khí.
Hiệu chuẩn nhiệt độ không được tích hợp sẵn nhưng có thể hiệu chỉnh bằng
!Txx.xx\r\n bằng cách tham chiếu một nguồn nhiệt độ ngoài đã biết.
Có bo mạch xử lý tích hợp không?
Có. Cảm biến có bo mạch xử lý bên trong thu thập dữ liệu áp suất và nhiệt độ 24-bit, áp dụng bù nhiệt độ và xuất số đo độ sâu và nhiệt độ theo thời gian thực qua giao diện nối tiếp TTL.
Có thể nối dài dây không?
Cảm biến sử dụng giao tiếp nối tiếp TTL, không phù hợp với đường cáp dài. Nếu cần kéo dài dây, hãy dùng bộ chuyển mức để chuyển sang RS-232 hoặc RS-485 nhằm giảm tỷ lệ lỗi bit (BER).
Cảm biến có cần hiệu chuẩn không? Cổng nối tiếp xuất dữ liệu gì?
Cảm biến xuất trực tiếp giá trị độ sâu và nhiệt độ qua nối tiếp. Có thể hiệu chuẩn ở bề mặt nếu cần, nhưng đầu ra đã được xử lý và không cần giải mã hoặc bù bổ sung.
Nếu màng kim loại bị trầy xước hoặc móp thì sao?
Nếu màng bị biến dạng—chẳng hạn do hư hỏng từ cờ lê hoặc bị rỗ—không nên sử dụng vì điều này có thể ảnh hưởng cả độ chính xác dữ liệu và độ kín.
Tôi có thể dùng ngón tay tạo áp suất để kiểm tra cảm biến không?
Không. Áp lực bằng tay không đồng đều và có thể làm biến dạng màng kim loại nhạy cảm, đặc biệt do móng tay. Tránh mọi thử nghiệm bằng áp lực trực tiếp.
Có tương thích trực tiếp với ArduSub không?
Không, cảm biến sử dụng đầu ra nối tiếp TTL và không cắm-và-chạy với hệ thống ArduSub. Việc tích hợp cần firmware tùy chỉnh hoặc giao diện bổ sung.