(I) Alapvető működési elv
A mélységérzékelő kategóriájába tartoziknyomás alapú mélységérzékelők. Alapelve ahidrosztatikus nyomás törvényevízmélység mérésére. Lényegében ez egy nyomásérzékelő egység, amely nyomás-mélység konverziós algoritmussal kombinálva.
Minél nagyobb a vízmélység, annál nagyobb a statikus nyomás, amelyet a felette lévő víz súlya képez. Az érzékelő pontosan méri a folyadéknyomást, és visszaalakítja azt a tényleges mélységre. A hidrosztatikus nyomás képlete:P=ρgh
A képlet átrendezése adja a mélységszámítást:h = P / (ρg)
Ahol:
h= mért vízmélységet
P= relatív folyadéknyomás (a légköri nyomás levonása után)
ρ= folyadéksűrűség (kb. . 1000 kg/m³ édesvíznél, kb
g= gravitációs gyorsulás (standard érték 9,8 m/s²)
Gyors áttekintés: tipikus édesvízben minden 1 méteres mélységnövekedés hozzávetőlegesen 10 kPa nyomásnövekedésnek felel meg. A nyomás és a mélység lineáris összefüggésben van.
(II) PG440 mélységérzékelő – Termék áttekintése
A PG440 mélységérzékelőt házon belüli tervezésünk alapján fejlesztettük kiszilícium piezorezisztív nyomó chip, speciális optimalizálással a tengervíz mérésére. Elszigetelt nyomásérzékelő elemet használ a mért közeggel való érintkezéshez. A teljes egységet egy mikrokontroller vezérli, és egy CAN 2.0 busszal rendelkezik a digitális jelátvitelhez.
A termék három fő részből áll:mechanikai szerkezet, hardver áramkörök és beágyazott szoftver. A mechanikus szerkezet magában foglalja az érzékelő elemet, a nyomáscsatlakozót, a házat, a végsapkát, a vízálló csatlakozót és az összekötő kábelt. A hardver négy funkcionális áramköri lapból áll. A beágyazott szoftver a jelfeldolgozó kártyába van programozva, kezeli az adatszámítást és a parancs interakciót.
1. Működési folyamat
Az érzékelőt G1/4 külső menettel szerelik fel. A mért folyadék a nyomásnyíláson keresztül jut be, és a beépített piezorezisztív érzékelő chipre hat, befejezve a nyomásjel felvételét. A hardveres áramkörben a mikrokontroller az SPI interfészen keresztül kommunikál a jelkondicionáló chippel, biztosítva az érzékelőelem referenciafeszültségét és üzemi áramát, miközben egyidejűleg kiolvassa az ADC mintavételi adatokat a kondicionáló chipről. Algoritmikus kompenzáció és számítás után az adatok szabványos nyomásértékké alakulnak, és a CAN 2.0 buszon keresztül kerülnek kiadásra.
2. Mechanikai összeszerelési folyamat
A belső abszolút nyomású forgács szilikongumival van a nyomásérzékeny elem alapjához rögzítve.
A nyomásérzékeny elem alapja és a hullámos membrán lézerhegesztéssel vannak lezárva és olajjal feltöltve.
A teljes nyomásérzékeny szerelvény lézerrel van hegesztve a nyomónyíláshoz.
A házhoz vezető nyomónyílás és a zárósapka háza egyaránt lézerhegesztéssel van lezárva.
A vízálló csatlakozó menetes csatlakozással van a végsapkához rögzítve, így biztosítva az általános vízállóságot.
3. Áramköri funkciók
Az egység négy funkcionális áramköri kártyát tartalmaz:
Jeladapter kártya – Az érzékelő szonda hátsó érintkezőihez forrasztva a jelek irányításához és átmenetéhez.
Jelfeldolgozó kártya – A nyers mintavételezett jelek kiszámítását, illesztését és átalakítását végzi, egyidejűleg analóg feszültséget és digitális jeleket ad ki.
Tápegység kártya – Stabil tápellátást biztosít az összes áramköri modul számára.
EMC kártya – Elnyomja az elektromágneses interferenciát, javítva a működési stabilitást összetett környezetben.
Nyomáskalibrációs séma
A hőmérséklet-eltolódás és a hardveráramkörök által okozott hibák kiküszöbölése érdekében a terméket egy dedikált PC-alapú kalibrációs rendszer kíséri, amely egy hőmérsékletkamrával és nyomáskalibráló berendezéssel együtt működik a teljes kalibrálás érdekében. A rendszer egyszerre gyűjti a nyomás-, hőmérséklet- és ADC-adatokat, számításokat végez, jelerősítést és paraméterkorrekciót végez a mikrokontrolleren és a kondicionáló chipen keresztül, így végső soron nagy pontosságú digitális jelkimenetet ér el.
Kalibrálási eljárás:Hat jellemző hőmérsékleti pontot választunk ki: -10 fok, 5 fok, 20 fok, 40 fok, 55 fok és 80 fok. Mindegyik hőmérsékleten öt szabványos nyomásszintet alkalmaznak: 0 MPa, 1,75 MPa, 3,5 MPa, 5,25 MPa és 7 MPa. Az eszköz egyidejűleg rögzíti a megfelelő ADC értékeket ilyen körülmények között. A kompenzációs paramétereket algoritmikus illesztéssel állítják elő, és a mikrokontroller Flash memóriájában tárolják, így teljes hőmérséklet-tartományt és teljes körű hibakompenzációt érnek el.
Elektromos és védelmi paraméterek
Tápegység:A táp chip bemeneti feszültségtartománya 9 V és 40 V között van, támogatja a 28 V-os hagyományos tápellátást. Fedélzeti szabályozás után az üzemi feszültség 5 V.
Elektromos szigetelés:Szigetelési ellenállás 100 MΩ vagy egyenlő 100 V DC feszültségen; az áramkör elektromosan le van választva a fémháztól.
Áramfelvétel:Névleges üzemi teljesítmény<0.6 W; measured power consumption of a mature model in the same series is only 0.3 W, demonstrating excellent low‑power performance.
Védettségi fokozat:IP65 szabványra tervezve (GB/T 4208-2017-hez); A hasonló modellek tényleges tesztelése elérte az IP67-et, megbízható víz- és porvédelmet biztosítva.
Alapteljesítmény- és súlyspecifikációk
Mérési pontosság:Kombinált pontosság Legfeljebb 0,1% FS (teljes skála). A termék abszolút nyomásérzékelő chipet használ kiforrott hőmérséklet- és nyomáskompenzációs algoritmusokkal, amelyek stabil pontosságot biztosítanak.
Teljes tömeg:Alkatrészek tömegének megoszlása – nyomáscsatlakozó 50 g, érzékelőelem 18 g, ház 20 g, végsapka 15 g, vízálló csatlakozó 15 g, kábel 15 g, áramköri lapok 21 g, töltőréteg 20 g. Az egység teljes tömege 174 g, ami a könnyű szerkezeti kialakítást tükrözi.
Fő programfolyamat
A PG440 nagy pontosságot, alacsony energiafogyasztást és robusztus felépítést kínál – ideális édesvíz, tengervíz és egyéb folyadékmélység monitorozáshoz. További információért vagy testreszabott megoldásért lépjen kapcsolatba velünk még ma.
📧 E-mail: mihuitec@gmail.com
📞 Telefon: +86 18066965135
🌐 Weboldal: www.mihuitec.com
