BlueRoboticsのセンサー類の解説です。水中ドローンBlueROV2には標準でBAR30センサーが搭載されています。
BAR30センサー
Blue RoboticsのBAR30センサーは、水中で使用するために設計されたセンサーであり、深さ分解能は2mmで最大深度は300mまで対応しています。ただしこれは読み取りの細かさであって、水深そのものの確からしさ（絶対精度）は0℃から45℃で±200mbar（淡水で約2.04m）、-20℃から85℃で±400mbar（淡水で約4.09m）です。
BAR30センサーは、BlueROV2をはじめとする水中ロボット、無人潜水艦、水中ドローン、研究用機器など、さまざまなアプリケーションで使用されています。ただしセンシング素子がゲルで覆われているため、精度を保つには1日に最低2時間の乾燥が必要です。メーカー仕様上、連続して水に入れておける上限は24時間ですが、これは毎日この乾燥をはさむ運用が前提で、長期間の水没はセンサーを破損させるおそれがあります（長期の連続水没にはBarXTシリーズをご検討ください）。
このセンサーの出力はI2Cのみで、アナログ出力はありません。4極JST GHコネクタの結線は1-赤Vin／2-緑SCL／3-白SDA／4-黒GNDで、ArduinoやRaspberry Piなどのボードに接続できます。Arduinoのように5Vロジックのボードにつなぐ場合は、ロジックレベル変換が必要です。
BAR100センサー（メーカー販売終了・後継はBarXTシリーズ）
この圧力センサーは、3cmの深さ分解能を持ち、最大深度1000mまで測定することができます。また、このセンサーはArduSubに対応しており、BlueROV2との組み合わせで使用することができます。ただしメーカーでは2025年8月に販売終了となり、同じ1000m級の後継としてBar100XT（BarXTシリーズ）が用意されています。以下の仕様は販売終了時点のものです。
仕様
| パラメータ | 値 | |
|---|---|---|
| 電気 | ||
| 供給電圧 | 2.5～5.5V | |
| I 2 C ロジック電圧 (SDA および SCL) | 1.8～3.6V | |
| ピーク電流 | 1.5mA | |
| 圧力 | ||
| 最大機械圧力 | 350バール | 5076psi |
| 使用圧力 | 0～100バール | 0 ～ 1350 psi |
| 動作深度 | 0～1020m | 0～3345フィート |
| 絶対精度 (0 ～ 50°C) | ± 500 mbar (淡水では 5.1 m) | ± 7.25 psi (淡水で 16.75 フィート) |
| 解決 | 3 mbar (淡水では 3 cm) | 0.045 psi (淡水中 0.1 フィート) |
| 温度 | ||
| 動作温度 | -40℃～110℃ | -40°F～230°F |
| 絶対的な精度 | ±2℃（0～50℃の間） | ±3.6°F |
| 製品 | ||
| 推奨スルーホールサイズ | 10.2mm | 13/32インチ |
| インターフェース | ||
| ArduSub対応? | はい | |
| 開発ライブラリ | KellerLD-Arduino、 ケラーLD-Python、 KellerLD-ArduPilot |
|
| I2Cアドレス | 0x40 | |
| 嵌合コネクタ | 4 極 JST GH は Digi-Key で入手可能 | |
| コネクタのピン配列 | 1 - 赤 2 - 緑 3 - 白 4 - 黒 |
Vin（電源入力） SCL SDA GND |
Bar02超高解像度10m深度/圧力センサー
この圧力センサーは、0.16mmの深度解像度と13cmの空中高度分解能で最大2バールの絶対圧力（10mの深さ）を測定できます。ただし、メーカーの注意書きにあるとおり、Barシリーズ（Bar02・Bar30）はセンサー単体では完全な防水ではありません。前面は密閉されていて水に触れても問題ありませんが、ケーブルが出る背面は密閉されておらず、そのまま水没させると内部に水が入ります。防水エンクロージャーなどの壁面に貫通させて取り付けることで、初めて水密になります。このセンサーは ArduSub 4.7 以降で対応しており、BlueROV2でも使用できます（4.7 より前の ArduSub では非対応です）。
Bar02超高解像度 10m深度/圧力センサーは、Bar30センサーの低圧、高解像度、高精度バージョンです。 Measurement SpecialtiesのMS5837-02BAセンサーを使用すると、このデバイスは、わずか0.16mmの水深解像度で最大10メートルの深さ（絶対圧2バール）を測定できます。また、13cmの解像度で気圧を使用して空気中の高度を測定することもできます。 Bar30と同じペネトレーターフォームファクターに収納されており、センサーは最大10バールの絶対圧力（水深90メートル相当）まで壊れずに耐えます。ただしこれは破損しない限界値（最大機械圧力）で、測定できるのは水深10mまでです。
このセンサーは、1日に1回、少なくとも2時間空気中で乾燥させる必要があります。そうしないと、圧力と温度の測定値が変動します。
長期間の水没や定期的な乾燥が不可能な環境の場合は、BarXTシリーズ（Bar3XT／Bar10XT／Bar30XT／Bar100XT）をご覧ください。
摂氏高速応答、±0.1°C温度センサー（I2C）
摂氏温度センサーは、水から密閉され、アルミニウム製のケージで保護され、防水エンクロージャーにすぐに設置できる、高速応答の高精度温度センサーです。これを使用して、深さ/温度プロファイル、表面温度プロファイル、および任意の流体の正確な測定を行います。
センサーは、±0.1°Cの精度でI2Cを介して通信するMeasurement SpecialtiesTSYS01です。 4極JST GHコネクタが標準装備されており、APM2.6、PixHawkなどを含むほとんどのDroneCode互換ボードと互換性があります（2022年5月のR2で4ピンDF13から4極JST GHに変更されました）。
TSYS01センサー自体は時間応答が速く、パッケージ全体がその速度を維持するように設計されているため、すばやく下降/上昇しているときでも正確な温度プロファイル測定が可能です。摂氏センサーの応答時定数は、1秒（0.5 m / sの流量）と2秒（静水中）です
センサーの周りの陽極酸化アルミニウムケージは、センサーを損傷から保護します。センサーの本体はケーブルペネトレーターの設計に基づいて設計されており、すべての防水エンクロージャーと互換性があります。
SOSリークセンサー
SOSリークセンサーは、エンクロージャー内の浸水を検出するセンサーです。
浸水が検出されると、信号がハイにプルアップされ、VCCになります。また、明るい赤色のLEDが点灯します。このため、Arduino、Raspberry Pi、Pixhawkなどの3.3Vまたは5Vのデバイスと簡単に統合することができます。また、ArduSubファームウェアは、デフォルトでPixhawkのSOSリークセンサーをサポートしています。
仕様
| パラメータ | 値 | |
|---|---|---|
| 動作電圧 | 3.3～5V | |
| 最大消費電流 | 20mA | |
| 出力コネクタ | 3ピン0.1インチヘッダー | |
| 入力コネクタ | 4×2ピンJST-GH | |
SOSプローブ
SOSリークセンサーには、これらの追加プローブを使用することで、防水エンクロージャー内の手の届きにくい場所にもセンサーを設置することができます。
仕様
| パラメータ | 値 |
|---|---|
| ワイヤーサイズ | 28AWG |
| コネクタ | 2ピンJST-GH |
SOS Probe Tips
SOSリークセンサープローブ用の追加プローブチップを使用すると、何度も水にさらされて摩耗したプローブチップを交換できます。 古いチップを引き剥がし、接着剤を少量付けて新しいチップを押し込み、しっかりと固定します。
各プローブチップは裏面に接着剤が付いています。
この記事に関連する部品
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