圧力センサーと水生および水中アプリケーションでの使用

圧力センサーは、多くの水中用途において不可欠な安全および物流機器です。 スキューバ ダイビングでは、潜水深度を推定し、安全な上昇と下降を確保するために、信頼性の高い深度ゲージまたはダイビング ウォッチが不可欠です。

歴史的に、多くのダイバーズ ウォッチや水深計はアナログ デザインでした。 デジタル圧力センサーには、アナログ センサーに比べていくつかの利点があり、複数のセンサーからの情報を組み合わせるダイブ コンピューターと簡単に接続できます。

デジタル圧力センサーは、センシング要素で構成されます。 圧力センサーの場合、これは多くの場合、ピエゾ抵抗素子とセンサー応答を処理用のデジタル信号に変換する変換器です。 デジタル センサーは非常にコンパクトで、可動部品がなく、塩水を含む過酷で腐食性の環境で使用できます。 ピエゾ抵抗センサーは、動作深度の制限がほとんどないため、水生計測に特に適しています。1

このような圧力センサーの一般的な用途には、ソノブイとしても知られるソナーブイ、タンクと海の深さの測定、潜水時計、釣りなどがあります。

ダイバーズウォッチ内部のMSシリーズ

メリットセンサーシステム

Merit Sensor Systems は、 圧力センサー ダイビングや淡水での作業など、さまざまな用途に使用できます。 Merit Sensor Systems は、信じられないほど小さなフットプリントと超低消費電力を備えたいくつかの異なるセンシング デバイスを提供しています。 デバイスはバッテリで動作する必要があり、何時間ものバッテリ寿命が必要なため、多くの遠隔水中アプリケーションでは低消費電力が不可欠です。

ソナー ブイ、ソナー信号を使用して通過する潜水艦や海上交通の位置を特定したり、潮汐状態を監視したりする展開可能なデバイスのために、Merit Sensor Systems は、従来のワイヤー/ライン技術に取って代わることができる圧力センサーを開発しました。 通常、ブイは、デバイスを水面のフロートに接続するワイヤのスプールで展開され、ワイヤの長さを使用してデバイスの深さを推定します。 ただし、海洋は絶えず動いているため、ワイヤの変位は、水中にあるデバイスの横方向のたわみにより、深さの測定に適していないことがよくあります。 代わりに、圧力センサーは、局所的な水圧を測定することで、より正確な深度測定を提供できます。

ソナー ブイの場合、メリット センサー システムは、次のような適切なセンサーを幅広く提供しています。 HTS 1510 シリーズ TRシリーズ そして、より限られた動作深度では、超低電力 MSシリーズ. これらはすべて非常にコンパクトで軽量なセンサーであり、さまざまなデバイスに簡単に組み込むことができ、長時間の連続動作を実現します。 HTSシリーズには、バッテリー寿命をさらに維持できるように、スリープモードも間もなく搭載される予定です。

すべての Merit Sensor Systems シリーズは、さまざまな水環境や条件に対応する媒体との互換性が非常に優れています。 の MSシリーズ 追加の保護のためにゲルが充填されており、そのコンパクトな設計フットプリントは、ダイビングウォッチで成功裏に使用されていることを意味します. の MSシリーズ 幅広い温度範囲で優れた安定性を備えた手頃な価格のオプションであり、RoHS にも準拠しています。

水中用途の HTS、TR、および MS シリーズ。

深さの計算

圧力センサーが深さ情報の復元にうまく機能するのはなぜですか? 水の密度はほとんどの環境で一定であるため、重力と同様に、水中の圧力は水没深度に正比例します。 処理用のオンボード電子機器を使用すると、圧力センサーはこれらの圧力測定値を水没深度または局所的な水位の測定値に迅速に変換できます。

ダイビング コンピューターは、呼吸タンク内のガス残量から潜水深度まで、さまざまな圧力情報を表示および処理できます。 一部のダイブコンピュータは、これを使用してダイビングの安全な残り時間を計算します。

Merit Sensor Systems の圧力センサー シリーズはすべて、デジタル システムの一部として統合できますが、 HTS 1510 シリーズ デジタル出力またはアナログ出力を選択できます。

ライブ深度計算にとって重要なことは、デバイスを迅速に再起動する必要がある場合に備えて、すべての圧力センサーが 10 ミリ秒の起動時間を持つことです。 各圧力センサーの質量は、特に塩水用途に必要な保護ハウジングとマウントを含めて 2 g 未満です。

これらの圧力センサーは、わずか 0.5 % FS の寿命ドリフト、信じられないほど低い圧力および温度ヒステリシスで高精度の測定を実行できるという特徴があります。 手動ダイビング用の最高の安全基準を維持できる圧力センサーが必要な場合でも、24 時間年中無休のオンライン水タンク監視用の迅速な読み取りセンサーが必要な場合でも、Merit Sensor Systems は何かを提供します。

  HTS 1510 シリーズ TRシリーズMSシリーズ それぞれに異なるデザインとハウジングがあり、特定のタスクに合わせて最適化されています。 MS シリーズは、表面実装型のセラミック デバイスです。 完全に補正された TR シリーズは、既存のデバイスとプラグ アンド プレイできるように設計されたダイレクト メディア圧力モニターです。 HTS1510 シリーズは、既存の制御ボードに表面実装して統合できる背面圧力モニターです。

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参照:

  1. Büttgenbach, S., Constantinou, I., Dietzel, A., & Leester-Schädel, M. (2020). マイクロメカトロニクスのケーススタディ。 マイクロメカトロニクスのケーススタディ。 https://doi.org/10.1007/978-3-662-61320-7

詳細については、に掲載されているこの記事を参照してください。 AZOSensors.com