(I) Grundlæggende arbejdsprincip
En dybdesensor tilhører kategorien aftrykbaserede dybdesensorer. Dets kerneprincip bygger pålov om hydrostatisk trykat måle vanddybden. Grundlæggende er det en trykfølende enhed kombineret med en tryk-til-dybde-konverteringsalgoritme.
Jo større vanddybden er, jo højere er det statiske tryk, der dannes af vægten af vandet ovenover. Sensoren måler væsketrykket nøjagtigt og konverterer det tilbage til den faktiske dybde. Formlen for hydrostatisk tryk er:P=ρgh
Omarrangering af formlen giver dybdeberegningen:h = P / (ρg)
Hvor:
h= målt vanddybde
P= relativ væsketryk (efter fradrag af atmosfærisk tryk)
ρ= væskedensitet (ca. . 1000 kg/m³ for ferskvand, ca. . 1025 kg/m³ for havvand)
g= gravitationsacceleration (standardværdi 9,8 m/s²)
Til hurtig reference: I typisk ferskvand svarer hver 1-meters stigning i dybden til en omtrentlig trykstigning på 10 kPa. Tryk og dybde har en lineær sammenhæng.
(II) PG440 Dybdesensor – Produktoversigt
PG440 dybdesensoren er udviklet baseret på vores in-house designetsilicium piezoresistiv trykchip, med særlig optimering til havvandsmåling. Den bruger et isoleret trykfølende element til at kontakte det målte medium. Hele enheden styres af en mikrocontroller og har en CAN 2.0-bus til digital signaltransmission.
Produktet består af tre hoveddele:mekanisk struktur, hardwarekredsløb og indlejret software. Den mekaniske struktur inkluderer føleelementet, trykporten, huset, endedækslet, vandtæt stik og forbindelseskabel. Hardwaren består af fire funktionelle printkort. Den indlejrede software er programmeret ind i signalbehandlingskortet, der håndterer databeregning og kommandointeraktion.
1. Driftsproces
Føleren monteres via et G1/4 udvendigt gevind. Den målte væske kommer ind gennem trykporten og virker på den indbyggede piezoresistive følechip og fuldender tryksignalopsamlingen. I hardwarekredsløbet kommunikerer mikrocontrolleren med signalkonditioneringschippen via SPI-grænsefladen, og leverer referencespændingen og driftsstrømmen for følerelementet, mens den samtidig læser ADC-samplingdata fra konditioneringschippen. Efter algoritmisk kompensation og beregning konverteres dataene til en standardtrykværdi og udlæses via CAN 2.0-bussen.
2. Mekanisk samlingsproces
Den interne absoluttrykschip er bundet til den trykfølsomme elementbase med silikonegummi.
Den trykfølsomme elementbase og den korrugerede membran er lasersvejset forseglet og fyldt med olie.
Den komplette trykfølsomme enhed er lasersvejset til trykporten.
Trykporten til huset og huset til endehætten er begge forseglet ved lasersvejsning.
Det vandtætte stik er fastgjort til endehætten via gevindforbindelse, hvilket sikrer en generel vandtæt ydeevne.
3. Kredsløbskortfunktioner
Enheden inkluderer fire funktionelle printkort:
Signaladapterkort – Loddet til de bagerste ben på følersonden til signalrouting og overgang.
Signalbehandlingskort – Udfører beregning, tilpasning og konvertering af de rå samplede signaler og udsender samtidig analog spænding og digitale signaler.
Strømforsyningskort – Giver stabil strøm til alle kredsløbsmoduler.
EMC-kort – Undertrykker elektromagnetisk interferens, hvilket forbedrer driftsstabiliteten i komplekse miljøer.
Trykkalibreringsskema
For at eliminere temperaturdrift og fejl introduceret af hardwarekredsløb, er produktet ledsaget af et dedikeret pc-baseret kalibreringssystem, der arbejder sammen med et temperaturkammer og trykkalibreringsudstyr til komplet kalibrering. Systemet indsamler samtidig tryk-, temperatur- og ADC-data, udfører beregninger, signalforstærkning og parameterkorrektion gennem mikrocontrolleren og konditioneringschippen, hvilket i sidste ende opnår digitalt signaloutput med høj præcision.
Kalibreringsprocedure:Seks typiske temperaturpunkter er valgt: -10 grader, 5 grader, 20 grader, 40 grader, 55 grader og 80 grader. Ved hver temperatur anvendes fem standardtrykniveauer: 0 MPa, 1,75 MPa, 3,5 MPa, 5,25 MPa og 7 MPa. Enheden fanger samtidig de tilsvarende ADC-værdier under disse forhold. Kompensationsparametre genereres gennem algoritmisk tilpasning og lagres i mikrocontrollerens Flash-hukommelse, hvilket opnår fuld-temperatur-område og fuld-skala fejlkompensation.
Elektriske og beskyttelsesparametre
Strømforsyning:Indgangsspændingsområde for strømchippen er 9 V til 40 V, der understøtter 28 V konventionel forsyning. Efter indbygget regulering er driftsspændingen 5 V.
Elektrisk isolering:Isolationsmodstand Større end eller lig med 100 MΩ ved 100 V DC; kredsløbet er elektrisk isoleret fra metalhuset.
Strømforbrug:Nominel driftseffekt<0.6 W; measured power consumption of a mature model in the same series is only 0.3 W, demonstrating excellent low‑power performance.
Beskyttelsesvurdering:Designet til IP65 (iht. GB/T 4208-2017); faktiske test af lignende modeller har nået IP67, hvilket sikrer pålidelig vand- og støvbeskyttelse.
Kerneydelse og vægtspecifikationer
Målenøjagtighed:Kombineret nøjagtighed Mindre end eller lig med 0,1 % FS (fuld skala). Produktet bruger en absolut trykfølende chip med modne temperatur- og trykkompensationsalgoritmer, der leverer stabil nøjagtighed.
Samlet vægt:Komponentvægtfordeling – trykport 50 g, følerelement 18 g, hus 20 g, endehætte 15 g, vandtæt stik 15 g, kabel 15 g, printkort 21 g, indkapslingslag 20 g. Samlet enhedsvægt er 174 g, hvilket afspejler et letvægts strukturelt design.
Hovedprogramflow
PG440 tilbyder høj nøjagtighed, lavt strømforbrug og robust konstruktion – ideel til overvågning af ferskvand, havvand og anden væskedybde. Kontakt os i dag for mere information eller en skræddersyet løsning.
📧 E-mail: mihuitec@gmail.com
📞 Telefon: +86 18066965135
🌐 Hjemmeside: www.mihuitec.com
