1.产品概述
光合有效辐射传感器采用光电感应原理,可用来测量光谱范围在400~700nm的光合有效辐射。传感器采用高精度的光电感应元件,宽光谱吸收,400-700nm范围内吸收量高,稳定性好;当有光照时,产生一个与入射辐射强度成正比的电压信号,并且其灵敏度与入射光的直射角度的余弦成正比。防尘罩采用特殊处理,减少灰尘吸附,有效防止环境因素对内部元件的干扰,能够较为精准的测量光合有效辐射量。
产品采用标准Modbus-RTU 485通信协议,可直接读取当前光合有效辐射值,接线方式简单。外形小巧美观,占用安装空间小。产品广泛应用于气象、农业、大气污染等领域的研究。
1.1产品特点
▇响应光谱范围400-700nm
▇采用全铝外壳,防护等级IP67
▇自带水平仪及调节手轮,现场方便调节
▇采用标准Modbus-RTU协议
▇采用高品质余弦校正器,确保标准余弦响应
▇宽电压供电DC7~30V
1.2技术参数
供电范围 |
7V~30V DC |
输出方式 |
485(标准Modbus-RTU协议) |
功耗 |
0.06W |
工作温度 |
-25℃~60℃ |
响应光谱 |
400nm~700nm |
测量范围 |
0~2500μmol/㎡·s |
分辨率 |
1μmol/㎡·s |
精确度 |
±2%(1000umol/㎡·s,60%RH,25℃) |
反应时间 |
0.1s |
线性度 |
≤±1% |
年稳定度 |
≤±2% |
1.3产品选型
S- |
|
公司代号 |
|
SCAL |
|
光合有效辐射传感器 |
|
N01- |
|
485输出(标准Modbus-RTU) |
|
AL |
铝制外壳 |
2.产品安装及接线
2.1安装前检查
▇主设备
▇黑色防水对插线公头70cm
▇合格证、保修卡
2.2安装方式
-
使用螺丝透过传感器上的安装孔,将传感器固定在安装托片上
-
确保设备与地面平行(可调节手拧螺丝并查看水平泡状态来确定是否平行)
-
安装完成后,摘除保护盖
4.通信协议
4.1 通讯基本参数
编 码 |
8位二进制 |
数据位 |
8位 |
奇偶校验位 |
无 |
停止位 |
1位 |
错误校验 |
CRC(冗余循环码) |
波特率 |
2400bit/s、4800bit/s、9600 bit/s可设,出厂默认为4800bit/s |
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:主机所发指令功能指示,本变送器可用功能码0x03(读取寄存器数据)0x06(写入寄存器)。
数据区:数据区是具体通讯数据,注意16bits数据高字节在前!
CRC码:二字节的校验码。
主机问询帧结构:
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 |
从机应答帧结构:
地址码 |
功能码 |
有效字节数 |
数据一区 |
数据二区 |
数据N区 |
校验码低位 |
校验码高位 |
1字节 |
1字节 |
1字节 |
2字节 |
2字节 |
2字节 |
1字节 |
1字节 |
4.3寄存器地址
寄存器地址 |
内容 |
操作 |
范围及定义说明 |
0000 H |
光合有效辐射值 |
只读 |
真实值 |
0052H |
偏差值 |
读写 |
真实值(16位有符号) |
07D0 H |
地址寄存器 |
读写 |
1~254(出厂默认1) |
07D1H |
波特率寄存器 |
读写 |
0为2400;1为4800;2为9600 |
4.4 通讯协议示例以及解释
4.4.1读取当前光合有效辐射值
问询帧 :读取数值功能码03/04
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 0x00 |
0x00 0x01 |
0x84 |
0x0A |
应答帧
地址码 |
功能码 |
返回有效字节数 |
有效辐射实时值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x02 |
0x00 0x64 |
0x 9B |
0xAF |
光合有效辐射值:
0064(十六进制) =100=> 光合有效辐射值=100μmol/㎡·s
4.4.2写入偏差值
问询帧:写入数值功能码06/10
地址码 |
功能码 |
寄存器地址 |
修改数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x00 0x52 |
0x00 0x0A |
0xA8 |
0x1C |
应答帧
地址码 |
功能码 |
寄存器地址 |
修改数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x00 0x52 |
0x00 0x0A |
0xA8 |
0x1C |
写入当前光合有效辐射偏差值
000A(16进制) =10=> 光合有效辐射偏差值=10μmol/㎡·s 偏差值为10μmol/㎡·s
4.4.3修改当前地址
问询帧(修改当前地址为0x02 )
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
修改数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x07 0xD0 |
0x00 0x02 |
0x08 |
0x86 |
应答帧
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
修改数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x02 |
0x06 |
0x07 0xD0 |
0x00 0x02 |
0x08 |
0xB5 |
4.4.4修改当前波特率
问询帧(假设修改波特率为9600 )
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
修改数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x07 0xD1 |
0x00 0x02 |
0x59 |
0x46 |
应答帧
地址码 |
功能码 |
起始地址 |
修改数值 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x06 |
0x07 0xD1 |
0x00 0x02 |
0x59 |
0x46 |
4.4.5查询当前地址波特率
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 |
0xFF |
0x03 |
0x07 0xD0 |
0x00 0x02 |
0xD1 |
0x58 |
应答帧
地址码 |
功能码 |
返回有效字节数 |
地址 |
波特率 |
校验码低位 |
校验码高位 |
0x01 |
0x03 |
0x04 |
0x00 0x01 |
0x00 0x01 |
0x6A |
0x33 |
读取到的设备真实地址为01,波特率为0x01,即4800。