Les capteurs de pression sont des équipements de sécurité et de logistique essentiels dans un certain nombre d'applications sous-marines. Pour la plongée sous-marine, un profondimètre ou une montre de plongée fiable est essentiel pour estimer la profondeur de plongée et assurer une montée et une descente en toute sécurité.

Historiquement, de nombreuses montres de plongée et profondimètres étaient de conception analogique. Les capteurs de pression numériques présentent plusieurs avantages par rapport aux capteurs analogiques et peuvent être facilement interfacés avec des ordinateurs de plongée qui combinent les informations de plusieurs capteurs.

Un capteur de pression numérique consistera en l'élément de détection ; pour les capteurs de pression, il s'agit souvent d'un élément piézorésistif et d'un transducteur pour convertir la réponse du capteur en un signal numérique à traiter. Les capteurs numériques peuvent être très compacts, sans pièces mobiles et peuvent être utilisés dans des environnements difficiles et corrosifs, y compris dans les eaux salées. Les capteurs piézorésistifs sont particulièrement bien adaptés aux mesures aquatiques car ils ont peu de restrictions sur leurs profondeurs de fonctionnement.¹

Les applications courantes de ces capteurs de pression comprennent les bouées sonar, parfois appelées bouées acoustiques, les mesures de la profondeur des réservoirs et des océans, les montres de plongée et la pêche.

Systèmes de capteur de mérite

Merit Sensor Systems est un expert de premier plan dans de pressione MEMS pour un certain nombre d'applications, y compris la plongée et les travaux en eau douce. Merit Sensor Systems propose plusieurs dispositifs de détection différents avec des empreintes incroyablement petites et une consommation d'énergie ultra-faible. La faible consommation d'énergie est essentielle pour de nombreuses applications aquatiques à distance, car les appareils doivent fonctionner sur batterie et nécessitent une autonomie de plusieurs heures.

Pour les bouées sonar, des dispositifs déployables qui utilisent des signaux sonar pour localiser les sous-marins qui passent et le trafic maritime ou surveiller les conditions de marée, Merit Sensor Systems a développé des capteurs de pression qui peuvent remplacer la technologie filaire/ligne traditionnelle. Normalement, une bouée serait déployée avec une bobine de fil reliant le dispositif à un flotteur à la surface et la longueur du fil est utilisée pour estimer la profondeur du dispositif. Cependant, comme l'océan est en mouvement constant, le déplacement du fil est souvent une mauvaise mesure de la profondeur en raison des déviations latérales de l'appareil lorsqu'il est dans l'eau. Un capteur de pression peut à la place fournir des mesures de profondeur plus précises en mesurant la pression de l'eau locale.

Pour les bouées sonar, Merit Sensor Systems propose une gamme de capteurs adaptés, y compris le Série HTS 1510, Série TR et, pour des profondeurs de fonctionnement plus limitées, la puissance ultra faible Série MS. Ce sont tous des capteurs très compacts et légers qui peuvent être facilement intégrés dans une gamme d'appareils et fournir de nombreuses heures de fonctionnement continu. La série HTS comportera également bientôt un mode veille afin que la durée de vie de la batterie puisse être davantage préservée.

Toutes les séries de systèmes de capteurs Merit sont extrêmement compatibles avec une gamme d'environnements et de conditions d'eau. Le Série MS est rempli de gel pour une protection supplémentaire et sa conception compacte signifie qu'il a été utilisé avec succès dans les montres de plongée. Le Série MS est une option abordable avec une excellente stabilité sur une large plage de températures et est également conforme RoHS.

Calcul de la profondeur

Pourquoi les capteurs de pression fonctionnent-ils si bien pour récupérer les informations de profondeur ? Comme la densité de l'eau est constante dans la plupart des environnements, tout comme la gravité, la pression sous-marine est directement proportionnelle à la profondeur de submersion. Avec l'électronique embarquée pour le traitement, un capteur de pression peut rapidement convertir ces lectures de pression en une mesure de la profondeur d'immersion ou même du niveau d'eau local.

Les ordinateurs de plongée peuvent afficher et traiter une gamme d'informations sur la pression, des niveaux de gaz restants dans les réservoirs respiratoires à la profondeur de plongée. Certains ordinateurs de plongée l'utiliseront pour calculer le temps de sécurité restant pour une plongée.

Toutes les séries de capteurs de pression Merit Sensor Systems peuvent être intégrées dans des systèmes numériques, mais le Série HTS 1510 a le choix de fournir des sorties numériques ou analogiques.

Important pour les calculs de profondeur en direct, tous les capteurs de pression ont des temps de démarrage de 10 ms au cas où les appareils devraient être redémarrés rapidement. Chaque capteur de pression a une masse inférieure à 2 g, y compris tout boîtier de protection et supports requis, en particulier pour les applications en eau salée.

Ces capteurs de pression se caractérisent par leur potentiel à effectuer des mesures de haute précision avec des dérives de durée de vie de seulement 0.5 % FS, une hystérésis de pression et de température incroyablement basse. Que vous ayez besoin d'un capteur de pression capable de respecter les normes de sécurité les plus élevées pour la plongée manuelle ou d'un capteur à lecture rapide pour la surveillance en ligne 24h/7 et XNUMXj/XNUMX des réservoirs d'eau, Merit Sensor Systems a quelque chose à offrir.

La Série HTS 1510, Série TR et les terres parsemées de Série MS chacun a des conceptions et des logements différents pour les optimiser pour des tâches particulières. La série MS est un appareil en céramique monté en surface. La série TR entièrement compensée est un moniteur de pression à média direct, conçu pour être prêt à l'emploi avec les appareils existants. La série HTS1510 est un moniteur de pression arrière qui peut être monté en surface et intégré dans les tableaux de commande existants.

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Références:

1. Büttgenbach, S., Constantinou, I., Dietzel, A., & Leester-Schädel, M. (2020). Études de cas en micromécatronique. Dans les études de cas en micromécatronique. https://doi.org/10.1007/978-3-662-61320-7

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