مستشعر عالي الدقة لضغط المياه والعمق، مزود بوظيفة قياس درجة الحرارة

المواصفات الفنية

**المعلومات الأساسية**

**الموديل الأساسي:** MS583730BA01-50
**نوع المستشعر:** وحدة مستشعر رقمي للضغط المطلق / مقياس الارتفاع

**أداء القياس**

**نطاق قياس الضغط:** 30 بار (ما يعادل 30,000 ملي بار)
**نطاق الضغط الزائد (Overpressure):** 50 بار
**دقة القياس (الضغط):** ±1.5 ملي بار
**الدقة (الضغط):** 0.2 ملي بار
**الخرج / التحويل:** محول تناظري-رقمي (ADC) بدقة 24 بت
**نطاق قياس درجة الحرارة:** -20 إلى 85 درجة مئوية (ما يعادل -4 إلى 185 درجة فهرنهايت)
**معدل التحديث:** 0.5 مللي ثانية (قيمة نموذجية)

**الخصائص الكهربائية**

**جهد التغذية:** 1.5 – 3.6 فولت
**التيار الأقصى (Peak Current):** 1.25 مللي أمبير

**الخصائص الفيزيائية والبيئية**

**مادة الهيكل:** سبيكة ألومنيوم
**قطر ثقب التثبيت الموصى به:** 8 مم
**أبعاد الوحدة (حزمة العينة):** 75.5 مم (الطول) × 20 مم (العرض)
**طول الكابل:** 25 سم ± 5 سم
**وزن المستشعر:** 7 جم (سبيكة ألومنيوم)

**الواجهة والاتصال**

**واجهة الخرج:** I²C (ناقل الدوائر المتكاملة البينية)
**تعريفات الأطراف (ألوان الكابل):**
الأسود (GND)
الأحمر (VCC)
الأصفر (SCL)
الأخضر (SDA)

**المطابقة والامتثال**

**الشهادات البيئية:**
متوافق مع توجيه RoHS 2011/65/EU (بما في ذلك استثناءات خلوه من الرصاص)
متوافق مع توجيه ELV 2000/53/EC (بما في ذلك استثناءات خلوه من الرصاص)
**قيود المواد الخطرة:**
خالٍ من مواد REACH SVHC (المواد التي تثير قلقاً بالغاً)
محتوى البروم < 900 جزء في المليون (PPM)
خالٍ من مواد BFR / CFR / PVC

**01 تعليمات التوصيل الكهربائي**

**أ. مطابقة الأطراف والجهد:** يتميز هذا المستشعر بتصميم رباعي الأطراف (4-pin). يتوافق كل لون من ألوان الأسلاك مع وظيفة محددة: الأسود يمثل GND (الأرضي)، والأحمر يمثل VCC (مصدر الطاقة 3.3 فولت)، والأصفر يمثل SCL (ساعة التسلسل)، والأخضر يمثل SDA (البيانات التسلسلية). يُحظر منعاً باتاً توصيل طرف VCC بجهد 5 فولت أو أي جهد آخر غير محدد؛ إذ سيؤدي القيام بذلك إلى احتراق شريحة المحول التناظري الرقمي (ADC) الداخلية ذات الـ 24 بت. عند التوصيل بأجهزة تعمل بمستويات منطقية بجهد 5 فولت (مثل لوحة Arduino UNO)، يجب تركيب دائرة منفصلة لضبط مستويات الجهد (Level-shifting) الخاصة بواجهة I2C لتحويل الجهد من 3.3 فولت إلى 5 فولت؛ ويُحظر منعاً باتاً إجراء التوصيل المباشر.

ب. تهيئة واجهة I2C: في بعض سيناريوهات التطبيق، قد يكون من الضروري توصيل مقاومات رفع (Pull-up resistors) بقيمة 4.7 كيلو أوم على التوالي مع طرفي SCL وSDA، وربطها بمصدر طاقة بجهد 3.3 فولت لضمان استقرار الاتصال. تبلغ مسافة الاتصال الموصى بها عبر واجهة I2C ما لا يزيد عن 40 سم (≤ 40 سم). وفي حال تطلب الأمر إجراء عمليات نقل للبيانات عبر مسافات طويلة، يجب استخدام وحدة تمديد (Extender module) خاصة بواجهة I2C لمنع فقدان البيانات أو انقطاع الاتصال.

02 متطلبات التركيب والحماية

أ. إرشادات التركيب العامة: نظراً لصغر حجم المستشعر، يجب تثبيته في موقع مستقر وخالٍ من الاهتزازات الشديدة لمنع تعرضه للتلف جراء الصدمات الخارجية. وفي حال دمج المستشعر داخل حاوية محكمة الإغلاق، فمن الضروري للغاية إحكام غلق منفذ توصيل كابل البيانات/الطاقة الموجود في الجزء الخلفي من المستشعر (على سبيل المثال، عن طريق ملئه بشحم السيليكون المقاوم للماء) لمنع تسرب السوائل الخارجية إلى داخل المنفذ.
ب. متطلبات خاصة للاستخدام تحت الماء: في التطبيقات التي تتم تحت الماء (مثل المركبات التي تعمل عن بُعد/ذاتية القيادة - ROVs/AUVs، ومشاريع الاستزراع المائي، وما إلى ذلك)، يجب أن يخضع جسم المستشعر وموصلاته لمعالجة شاملة لضمان مقاومتها للماء. وفي بيئات المياه الضحلة، قد يتم غمر المستشعر بالكامل؛ ومع ذلك، يجب تغليف كابل البيانات الخاص به بشريط عازل ومقاوم للماء، أو تزويده بموصل (Connector) مصمم خصيصاً ليكون مقاوماً للماء. ويُحظر منعاً باتاً غمر المستشعر مباشرة في السائل دون اتخاذ التدابير المناسبة لضمان مقاومته للماء، إذ قد يؤدي ذلك إلى تلف الجهاز نتيجة حدوث دوائر قصر (Short circuits).

03 حدود التكيف مع الظروف البيئية

أ. التوافق مع نطاقات درجات الحرارة والضغط: يبلغ نطاق درجة حرارة التشغيل المُصنّف للمستشعر من -20 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية (من -4 درجات فهرنهايت إلى 185 درجة فهرنهايت). يُحظر منعاً باتاً التشغيل في بيئات تتجاوز نطاق درجات الحرارة هذا، إذ سيؤدي ذلك إلى انخفاض في دقة القياس أو حدوث أعطال في الأجهزة. ومن الضروري اختيار الطراز المناسب لنطاق الضغط بناءً على سيناريو التطبيق المحدد: فالطراز ذو نطاق 2 بار (MS583702BA01-50) ملائم لتطبيقات الضغط المنخفض إلى المتوسط (على سبيل المثال: مراقبة مستوى المياه في البرك والمراقبة البيئية في المياه الضحلة)، بينما صُمم الطراز ذو نطاق 30 بار (MS583730BA01-50) لتطبيقات الضغط العالي (على سبيل المثال: الأنظمة الهيدروليكية الصناعية واستكشاف المياه العميقة وصولاً إلى عمق 300 متر). ويُحظر منعاً باتاً التشغيل خارج نطاق القياس المحدد.

b. الحماية في البيئات المسببة للتآكل: على الرغم من أن هيكل المستشعر يتمتع بمقاومة أساسية للتآكل، إلا أنه عند استخدامه في بيئات تنطوي على تعرض طويل الأمد لأحماض أو قواعد قوية (مثل مياه الصرف الصناعية أو مطهرات الاستزراع المائي عالية التركيز)، *يجب* تركيب غلاف واقٍ إضافي مضاد للتآكل لمنع تآكل الهيكل، الأمر الذي قد يؤدي بخلاف ذلك إلى الإخلال بدقة القياس.

04 إرشادات التشغيل والتهيئة الأولية

a. التحضير لتهيئة الجهاز المضيف: عند توصيل وحدة التحويل التسلسلي من USB إلى TTL بجهاز الكمبيوتر، *يجب* أولاً تثبيت برنامج التشغيل (Driver) الخاص بها. إذا كنت تستخدم وحدة CH340، يرجى تثبيت "برنامج التشغيل الشامل 3 في 1" (3-in-1 Driver)؛ أما إذا كنت تستخدم وحدة CP2102، فيرجى تثبيت "برنامج التشغيل الشامل 6 في 1" (6-in-1 Driver). وبمجرد اكتمال تثبيت برنامج التشغيل، يرجى التحقق من رقم منفذ الاتصال (COM port) المُخصص (على سبيل المثال: COM5) ضمن قسم "إدارة الأجهزة > المنافذ" (Device Manager > Ports).

b. إعداد معلمات المنفذ التسلسلي: عند تشغيل برنامج تصحيح أخطاء المنفذ التسلسلي (مثل SSCOM5.13.1)، *يجب* ضبط المعلمات التالية: تعيين معدل البت (Baud Rate) على 115200 بت في الثانية (bps)، وعدد بتات البيانات (Data Bits) على 8، وبتات التوقف (Stop Bits) على 1، ومعامل التكافؤ (Parity) على "بلا" (None). يرجى إلغاء تحديد خيار "العرض بصيغة HEX" (HEX Display) (نظراً لأن المستشعر يُخرج البيانات بصيغة ASCII). وبعد النقر على زر "فتح المنفذ" (Open Port)، سيبدأ الجهاز تلقائياً في إرسال بيانات درجة الحرارة والضغط. ولا يلزم إصدار أي أوامر تحكم إضافية لاسترداد بيانات (الضغط) و(العمق).

c. قواعد استخدام أوامر AT: قبل تنفيذ أي من أوامر AT (على سبيل المثال، لأغراض المعايرة أو ضبط معدل البيانات)، *يجب* أولاً إرسال الأمر "AT+CFG" للدخول إلى "وضع التكوين" (Configuration Mode). وعند إرسال هذا الأمر، *يجب* تحديد خيار "Append CR/LF" (إرجاع المؤشر/تغذية السطر). وعند ضبط معدل البيانات (عبر الأمر `AT+RRATE=%d`)، *يجب* أن تقع قيمة المعدل المُحددة ضمن النطاق من 10 إلى 60,000 ميلي ثانية (ms). وعند ضبط قيمة الترشيح K (عبر الأمر `AT+KFILT=%.2f`)، *يجب* أن تتراوح قيمة K ما بين 0 و1.0 (ملاحظة: كلما اقتربت قيمة K من الرقم 1، أصبحت البيانات أكثر استقراراً، ولكن في المقابل تباطأت سرعة الاستجابة). وعقب الانتهاء من هذه العمليات، *يجب* إرسال الأمر "AT+EXIT" للخروج من "وضع التكوين".