TTL型土壤电导率变送器 使用说明书 |
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JXBS-3001-EC |
Ver1.0 |
第1章 产品简介
1.1 产品概述
土壤电导率传感器适用于土壤总盐量(电导率)的测量。土壤电导率传感器极大的方便了客户系统的评估土壤情况。.
经与德国原装高精度传感器比较,精度高,响应快,输出稳定。适用于各种土质。可长期埋入土壤中,耐长期电解,耐腐蚀,抽真空灌封,完全防水。
1.2 功能特点
广泛适用于科学实验、节水灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养、污水处理、电导率的测量。
1.3 主要参数
1.3.1 基本参数
参数 | 内容 |
供电电源 | 12-24VDC |
输出方式 | TTL输出 |
电导率测量范围 | 0-10000us/cm |
电导率分辨率 | 10us/cm |
存储环境 | -45℃-115℃ |
响应时间 | <1s |
安装方式 | 全部埋入或探针全部插入被测介质 |
防护等级 | IP68 |
耗电 | <1.15W |
工作压力范围 | 0.9-1.1atm |
测量结冻冰土层时,水分值会偏低不准确,需要用户补偿。
出厂默认产品适用于测量普通的黄土地、黑土地、红土地。不适用于对于盐分较大的盐碱地、沙地、或者其他粉末状物体的绝对水分测量,单仍可以表征相对水分差别,对于这类型的水分测量应联系厂家做单独校准。
1.4 系统框架图
本传感器可以连接单独使用,首先使用12V直流电源供电,设备可以直接连接带有TTL输出接口的PLC,可以通过TTL输出接口芯片连接单片机。通过后文指定的modbus协议对单片机和PLC进行编程即可配合传感器使用。同时使用USB转TTL输出即可与电脑连接,使用我公司提供的传感器配置工具进行配置和测试。
第2章 硬件连接
2.1 设备安装前检查
安装设备前请检查设备清单:
名称 | 数量 |
土壤变送器设备 | 1台 |
12V防水电源 | 1台(选配) |
保修卡/合格证 | 1份 |
2.2 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。
| 线色 | 说明 |
电源 | 棕色 | 电源正(12-24VDC) |
黑色 | 电源负(GND) |
蓝色 | RXD |
黄色 | TXD |
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。
出厂默认提供1.25米长线材 ,客户可根据需要按需延长线材或者顺次接线。
注意在某些出厂批次中可能提供的线序中没有黄色线,此时灰色线等价替换黄色线作用。
2.3 速测方法
选定合适的测量地点,避开石块,确保钢针不会碰到坚硬的物体,按照所需测量深度抛开表层土,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。
2.4 埋地测量法
垂直挖直径>20cm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 注意事项
1、测量时钢针必须全部插入土壤里。
2、避免强烈阳光直接照射到传感器上而导致温度过高。野外使用注意防雷击。
3、勿暴力折弯钢针,勿用力拉拽传感器引出线,勿摔打或猛烈撞击传感器。
4、传感器防护等级IP68,可以将传感器整个泡在水中。
5、由于在空气中存在射频电磁辐射,不宜长时间在空气中处于通电状态。
第3章 配置软件安装和使用
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 传感器接入电脑
将传感器通过USB转TTL输出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TTL输出或者没有正确安装驱动,请联系技术人员取得帮助。
3.2 传感器监控软件使用
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TTL输出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TTL输出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。
3.3 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。
第4章 通信协议
4.1 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0x03(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
校验码低位 | 地址码 | 功能码 | 寄存器起始地址 | 寄存器长度 | 校验码高位 |
1字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2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 | 1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 |
0015H | 40016 | 土壤电导率(单位1us/cm) | 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的土壤电导率值
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 | 0x00,0x15 | 0x00,0x01 | 0x95 | 0xCE |
应答帧(例如读到EC值为12031us/cm)
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 土壤电导率值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x030xFF | 0xF8 | 0xF4 |
EC:
03FFH(十六进制)=1023=>土壤电导率=1023us/cm