(I) 基本的な動作原理
深度センサーは次のカテゴリに属します。圧力ベースの深度センサー。その中心原理は、静水圧の法則水深を測るために。本質的には、圧力から深さへの変換アルゴリズムを組み合わせた圧力検知ユニットです。
水深が深くなるほど、上にある水の重さによって形成される静圧が高くなります。センサーは液体の圧力を正確に測定し、それを実際の深さに変換します。静水圧の式は次のとおりです。プ=プグ
式を並べ替えると、深さの計算が得られます。h = P / (ρg)
どこ：
h= が測定した水深
P= 相対液体圧力 (大気圧を差し引いた後)
ρ= 液体密度（淡水の場合は約 . 1000 kg/m3、海水の場合は約 . 1025 kg/m3）
g= 重力加速度（標準値 9.8 m/s²）
簡単な参照: 一般的な淡水では、深さが 1 メートル増加するごとに、およそ 10 kPa の圧力増加に相当します。圧力と深さは線形関係にあります。
(II) PG440 深度センサー – 製品概要
PG440 深度センサーは、社内設計に基づいて開発されています。シリコンピエゾ抵抗圧力チップ、海水測定用に特別に最適化されています。絶縁された圧力検出素子を使用して測定媒体に接触します。ユニット全体はマイクロコントローラーによって制御され、デジタル信号送信用の CAN 2.0 バスを備えています。
製品は 3 つの主要な部分で構成されます。機械構造、ハードウェア回路、組み込みソフトウェア。機械構造には、検出素子、圧力ポート、ハウジング、エンドキャップ、防水コネクタ、接続ケーブルが含まれます。ハードウェアは 4 つの機能回路基板で構成されます。組み込みソフトウェアは信号処理ボードにプログラムされ、データ計算とコマンド対話を処理します。
1. 運用プロセス
センサーは G1/4 雄ネジを介して取り付けられます。測定された液体は圧力ポートを通って入り、内蔵のピエゾ抵抗センシングチップに作用して、圧力信号の取得を完了します。ハードウェア回路では、マイクロコントローラーが SPI インターフェイスを介して信号調整チップと通信し、検出素子に基準電圧と動作電流を提供すると同時に、調整チップから ADC サンプリング データを読み取ります。アルゴリズムによる補正と計算の後、データは標準圧力値に変換され、CAN 2.0 バス経由で出力されます。
2. 機械組立工程
内部の絶対圧チップは感圧素子ベースにシリコンゴムで接着されています。
感圧素子ベースと波形ダイヤフラムはレーザー溶接でシールされ、オイルが充填されています。
完成した感圧アセンブリは圧力ポートにレーザー溶接されています。
圧力ポートとハウジング、およびハウジングとエンドキャップは両方ともレーザー溶接によってシールされています。
防水コネクタはねじ接続を介してエンドキャップに固定されており、全体的な防水性能が確保されています。
3. 基板の機能
ユニットには 4 つの機能回路基板が含まれています。
信号アダプター ボード – 信号のルーティングと遷移のために、センシング プローブの背面ピンにはんだ付けされます。
信号処理ボード – 生のサンプリング信号の計算、フィッティング、変換を実行し、アナログ電圧信号とデジタル信号を同時に出力します。
電源ボード – すべての回路モジュールに安定した電力を供給します。
EMC ボード – 電磁干渉を抑制し、複雑な環境における動作の安定性を高めます。
圧力校正スキーム
ハードウェア回路によってもたらされる温度ドリフトと誤差を排除するために、この製品には専用の PC ベースの校正システムが付属しており、温度チャンバーおよび圧力校正装置と連携して完全な校正を実現します。このシステムは、圧力、温度、ADC データを同時に収集し、マイクロコントローラーとコンディショニング チップを通じて計算、信号増幅、パラメーター補正を実行し、最終的に高精度のデジタル信号出力を実現します。
校正手順:6 つの典型的な温度ポイント、-10 度、5 度、20 度、40 度、55 度、および 80 度が選択されます。各温度で、5 つの標準圧力レベル (0 MPa、1.75 MPa、3.5 MPa、5.25 MPa、および 7 MPa) が適用されます。デバイスは、これらの条件下で対応する ADC 値を同時にキャプチャします。補償パラメータはアルゴリズム フィッティングによって生成され、マイクロコントローラのフラッシュ メモリに保存され、全温度範囲とフルスケール誤差補償を実現します。
電気および保護パラメータ
電源：パワーチップの入力電圧範囲は9V～40Vで、従来の28V電源をサポートします。オンボードレギュレーション後の動作電圧は 5 V です。
電気絶縁:絶縁抵抗 DC100Vにて100MΩ以上。回路は金属ハウジングから電気的に絶縁されています。
消費電力:定格動作電力<0.6 W; measured power consumption of a mature model in the same series is only 0.3 W, demonstrating excellent low‑power performance.
保護等級:IP65 に準拠した設計 (GB/T 4208‑2017 に準拠)。同様のモデルの実際のテストでは IP67 に達し、信頼性の高い防水および防塵保護が保証されています。
コア性能と重量仕様
測定精度:総合精度 0.1% FS (フルスケール) 以下。この製品は、成熟した温度および圧力補償アルゴリズムを備えた絶対圧力センシングチップを使用しており、安定した精度を実現します。
総重量:コンポーネントの重量の内訳 – 圧力ポート 50 g、センシング エレメント 18 g、ハウジング 20 g、エンド キャップ 15 g、防水コネクタ 15 g、ケーブル 15 g、回路基板 21 g、ポッティング層 20 g。総重量は174gと軽量な構造設計となっております。
主なプログラムの流れ
PG440 は、高精度、低消費電力、堅牢な構造を備えており、淡水、海水、その他の液体深さの監視に最適です。詳細またはカスタマイズされたソリューションについては、今すぐお問い合わせください。
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