模拟量型土壤PH |
变送器使用说明书 |
JXBS-3001-PH |
Ver1.1 |
第1章 产品简介
1.1 产品概述
该变送器广泛适用于土壤酸碱度检测等需要PH值监测的场合。传感器内输入电源,感应探头,信号输出三部分完全隔离。安全可靠,外观美观,安装方便。适用于农业种植、工业生产、环境监测、畜牧养殖以及污水处理的领域。
1.2 功能特点
本产品探头采用PH电极,信号稳定,精度高。具有测量范围宽、线形度好、防水性能好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点。
1.3 产品优势
l 一致、稳定、可靠
l 零点漂移小,重复性好
l 低功耗、寿命长
l 灵敏度高、响应速度快
l 产品经过多种环境测试,抗干扰能力强
l 采用环氧树脂真空灌胶,IP68防水防尘
1.4 主要参数
参数名称 | 参数内容 |
直流供电(默认) | 12-24VDC |
耗电 | ≤0.15W |
测量精度 | ±0.3pH |
PH测量范围 | 3-9pH |
长期稳定性 | ≤5%/year |
输出信号 | 4-20mA/0-5V/0-10V |
工作温度 | 0-55℃ |
响应速度 | ≤15s |
第2章 产品说明
2.1 产品外观尺寸
*产品纯手工测量,可能存在1-3mm误差
2.2 产品清单
安装设备前请检查设备清单:
名称 | 数量 |
高精度传感器 | 1台 |
12V防水电源 | 1台(选配) |
USB转485设备 | 1台(选配) |
保修卡/合格证 | 1份 |
2.3 接口说明
电源接口为宽电压电源输入12-24V均可。模拟量型产品注意信号线正负,不要将电流/电压信号线的正负接反。
电源 | 线色 | 说明 |
棕色 | 电源正(12-24VDC) |
黑色 | 电源负 |
通信线 | 黄色 | 485-A |
蓝色 | 485-B |
白色 | 土壤ph |
灰色 | 土壤温度(选配) |
注意事项:请注意不要接错线序,错误的接线会导致设备烧毁。同时一定注意,电压/电流正输出为有源输出,切不可将电压/电流正输出接到电源正位置,一定会导致烧毁。
出厂默认提供1.2米长线材,客户可根据需要按需延长线材或者顺次接线。
2.4 测量方式
l 地表速测法
选定适合的测量地点,避开石块,确保钢针不会碰到坚硬的物体,按照所需测量深度剖开表层土,保持下面土壤原有的松紧程度,紧握传感器垂直插入土壤,插入时不可左右晃动,一个测点的小范围内建议多次测量求平均值
l 埋地测量法
垂直挖直径大于20厘米的坑,在既定的深度将传感器钢针水平插入坑壁,将坑填埋严实,稳定一段时间后,即可进行连续数天、数月乃至更长时间的测量和记录
2.5 安装说明
l 避开石块,确保钢针不会碰到坚硬的物体
l 传感器插入土壤中,不可左右晃动
l 传感器插入坑壁时,需要填埋严实
l 避免在易于传热且会直接造成与待测区域产生温差的地带安装,否则会造成PH测量不准确
第3章 配置软件安装及使用
3.1 485输出方式
我司提供配套的“传感器监控软件”,可以方便的使用电脑读取传感器的参数,同时灵活的修改传感器的设备ID和地址。
3.1.1传感器接入电脑
将传感器通过USB转485正确的连接电脑并提供供电后,可以在电脑中看到正确的COM口(“我的电脑—属性—设备管理器—端口”里面查看COM端口)。
如上图所示,此时您的串口号为COM10,请记住这个串口,需要在传感器监控软件中填入这个串口号。
如果在设备管理器中没有发现COM口,则意味您没有插入USB转485或者没有正确安装驱动,请联系技术人员取得帮助。
3.1.2传感器监控软件的使用
软件界面如图所示:
打开软件后,首先选择软件顶端“传感器类型”,再根据3.1.1章节的方法获取到串口号并选择正确的串口,然后单击“自动获取当前波特率和地址”即可自动探测到当前485总线上的所有设备和波特率。请注意,使用软件自动获取时需要保证485总线上只有一个传感器。然后单击“连接设备”后即可实时获取传感器数据信息。
3.1.3修改波特率和设备地址
在断开“设备连接”的情况下,点击“配置传感器通信参数”中“修改波特率和修改从站号”即可完成相关的设置,请注意设置过后请重启设备,然后“自动获取当前的波特率和地址”后可以发现地址和波特率已经改成您需要的地址和波特率。
3.2 模拟量输出方式
3.2.1 4-20mA输出
对于三线制电流接线方式,将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源后;万用表正极接白色线,负极接黑色线,即可进行信号的采集。
3.2.2 0-5V/0-10V输出
对于三线制电流接线方式,将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源后;万用表正极接白色线,负极接黑色线,即可进行信号的采集。
第4章 通信协议
4.1 485通讯基本参数
参数 | 内容 |
编码 | 8位二进制 |
数据位 | 8位 |
奇偶校验位 | 无 |
停止位 | 1位 |
错误校准 | CRC冗长循环码 |
波特率 | 2400bps/4800bps/9600bps可设,出厂默认为9600bps |
4.2 数据帧格式定义
采用Modbus-RTU通讯规约,格式如下:
初始结构≥4字节的时间
地址码=1字节
功能码=1字节
数据区=N字节
错误校验=16位CRC码
结束结构≥4字节的时间
地址码:为变送器的功能指示,本变送器只用到功能码0x06(读取寄存器数据)。
数据区:数据区是具体地址,在通讯网络中是唯一的(出厂默认0x01)。
功能码:主机所发指令通讯数据,注意16bits数据高字节在前!
CRC码:二字节的校验码。
问询帧
地址码 | 功能码 | 寄存器起始地址 | 寄存器长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 | 1字节 |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 第一数据区 | 第二数据区 | 第N数据区 |
1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
4.3 寄存器地址
寄存器地址 | PLC组态地址 | 内容 | 操作 |
0006H | 40007 | 高精度pH值(单位0.01pH) | 只读 |
000dH | 4000e | 低精度pH值(单位0.1pH) | 只读 |
0100H | 40101 | 设备地址(0-252) | 读写 |
0101H | 40102 | 波特率(2400/4800/9600) | 读写 |
4.4 通讯协议示例以及解释
4.4.1读取设备地址0x01的酸碱度值
问询帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x0d | 0x00 0x01 | 0x15 | 0xC9 |
应答帧(例如读到酸碱度为7.1pH)
地址码 | 功能码 | 返回有效字节数 | 数据区 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0x47 | 0xD8 | 0x15 |
酸碱度计算说明:
0047H(十六进制)=71=>酸碱度=7.1pH
4.4.2读取设备地址0x01的酸碱度值
问询帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x06 | 0x00 0x01 | 0x64 | 0x0B |
应答帧
地址码 | 功能码 | 返回有效字节数 | 数据区 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x01 0x34 | 0xD8 | 0x15 |
酸碱度计算说明:
0047H(十六进制)=308=>酸碱度=3.08pH
4.5 模拟量通讯输出
l 模拟量4-20mA电流输出
计算公式为P=(3*I+12)/8
其中I的单位为mA。以4mA代表0点,20mA代表最大量程线性换算即可。
l 模拟量0-10V电压输出
计算公式为P=(6*V+30000)/10000
其中V的单位为mV,请以0V代表0点,10V代表最大量程线性换算即可。
l 模拟量0-5V电压输出
计算公式为P=(6*V+15000)/5000
其中V的单位为mV,请以0V代表0点,5V代表最大量程线性换算即可。