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环境空气气压传感器实时无线监测
- 产品介绍
- 参数特性
- 相关下载
- 应用方案
产品简介
本产品可以精确的测量大气气压值，适用于各种环境下气压测量。采用原装进口传感器，测量数据稳定，精度高，抗干扰能力强，使用寿命长，可广泛运用于环境机房、机场、火车站、商用楼宇控制、家庭住宅、办公楼、学校、会议室、商场、饭店、体育馆、电影院、图书馆等领域，它具有广阔的应用前景。
功能特点
专为实时监测环境温湿度、气压所设计。壁挂式安装，方便使用。提供Modbus RS485通信接口。12-24V DC供电。
主要参数
大气压参数
表一 不同温度下大气压测量精度
如图一所示，分别描述了不同温度下并在不同压力情况下，压力测量的精度情况。
其他参数的相关性影响
上文表一描述了不同温度下对气压测量的影响，下表描述了不同的大气压下对气压测量精度的影响。
表二 不同大气压下大气压测量误差性
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485接口的PLC，可以通过485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485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。
本产品也可以多个传感器组合在一条485总线使用，在进行485总线组合时请遵守“485总线现场接线守则”（见附录）。理论上一条总线可以接16个以上的485传感器，如果需要接更多的485传感器，可以使用485中继器扩充更多的485设备，另一端接入带有485接口的PLC、通过485接口芯片连接单片机，或者使用USB转485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。
硬件连接
设备安装前检查
安装设备前请检查设备清单：
接口说明
宽电压电源输入12-24V均可。485信号线接线时注意A/B两条线不能接反，总线上多台设备间地址不能冲突。
经济版气压计接线说明
接线方式：将螺丝拧松后从端子处将线材插入压线孔内，然后拧紧螺丝即可锁紧接线材料。
壁挂王子壳气压计接线说明
线序对应的颜色如下表所示
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0.6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。
安装说明
需将传感器安置在避风避雨的环境中，90度垂直于地面壁挂，保持将传感器透气孔朝向正下方，防止进水。
壁挂王子壳为壁挂式安装，安装孔位于设备两侧中部位置，安装孔径小于4mm，孔距105mm，可使用3mm的自攻螺丝安装。
配置软件安装及使用
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。
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。
传感器监控软件的使用
配置界面如图所示，首先根据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。
如果您的设备是气体浓度传感器，则请在传感器类型处选择“气体浓度传感器”，甲醛传感器选择“甲醛变送器”，模拟量变送器选择“模拟量变送模块”，大气压传感器选择“大气压力传感器”，光照度传感器选择“光照度20W”，氧气传感器选择“氧气变送器”，其他的传感器均选择默认的“无其他传感器”。
修改波特率和设备ID
在断开设备的情况下点击通信设置中的设备波特率和设置地址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。
如果您需要使用modbus指令修改波特率和地址，您可以参见附录“如何使用modbus指令修改波特率和地址”。
通信协议
通讯基本参数
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
应答帧
寄存器地址
通讯协议示例以及解释
读取设备地址0x01的温湿度值
问询帧
应答帧（例如读到温度为-10.1℃,湿度为65.8%RH）
温度：当温度低于0℃时以补码形式上传
FF9BH(十六进制)=-101=>温度=-10.1℃
湿度：
292H(十六进制)=658=>湿度=65.8%RH
读取设备地址0x01的大气压值
问询帧
应答帧（例如读到温度为-10.1℃）
大气压:1892AH换算成十进制100650
小数点后固定四位，也就是当前大气压位1006.50mbar
标准大气压为1013.25mbar
读取设备设备地址0x01的温湿度、气压值
问询帧
应答帧
温度：
011FH(十六进制)=287=>温度=28.7℃
湿度：
0264H(十六进制)=612=>湿度=61.2%RH
大气压：
0188C5H(十六进制)=100549=>大气压=1005.49mbar
常见气压单位的转换
本文大气压单位均使用mbar(毫巴)来描述，与kPa换算关系如下：
1kPa=10mbar
标准大气压为101.325kPa，换算为1013.25mbar。
本产品可以精确的测量大气气压值，适用于各种环境下气压测量。采用原装进口传感器，测量数据稳定，精度高，抗干扰能力强，使用寿命长，可广泛运用于环境机房、机场、火车站、商用楼宇控制、家庭住宅、办公楼、学校、会议室、商场、饭店、体育馆、电影院、图书馆等领域，它具有广阔的应用前景。
功能特点
专为实时监测环境温湿度、气压所设计。壁挂式安装，方便使用。提供Modbus RS485通信接口。12-24V DC供电。
主要参数
| 参数名称 | 参数内容 |
| 直流供电（默认） | 12-24V DC |
| 最大功耗（RS485输出） | ＜4W |
| 绝对测量范围 | 10-1200mbar |
| 分辨率（气压） | 0.012 mbar |
| 分辨率（温度） | 0.1℃ |
| 精度（气压） | ±1.5mbar(@25℃1035mbar) |
| 精度（温度） | ±0.5℃（25℃典型值） |
| 工作范围 | 0-40℃/0-80RH% |
| 输出信号 | RS485(Mondbus协议) |
| 耗电 | ≤0.15W（@12V DC , 25℃） |
| 内容 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | |
| 分辨率（24bit） | - | 0.012 | - | mbar | |
| 精度 | - | ±1.5 | 见后表2 | mbar | |
| 重复度 | - | ±0.1 | - | mbar | |
| 工作范围 | 0 | - | 100 | mbar | |
| 长期漂移 | - | <1 | - | mbar/年 | |
表一 不同温度下大气压测量精度
如图一所示，分别描述了不同温度下并在不同压力情况下，压力测量的精度情况。
其他参数的相关性影响
上文表一描述了不同温度下对气压测量的影响，下表描述了不同的大气压下对气压测量精度的影响。
表二 不同大气压下大气压测量误差性
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485接口的PLC，可以通过485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485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。
设备安装前检查
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 |
宽电压电源输入12-24V均可。485信号线接线时注意A/B两条线不能接反，总线上多台设备间地址不能冲突。
经济版气压计接线说明
| 标识 | 说明 | |
| 通信 | 485-A | 485-A |
| 485-B | 485-B | |
| 电源 | GND | 电源负 |
| VCC | 电源正（12-24VDC） |
壁挂王子壳气压计接线说明
| 线色 | 说明 | |
| 电源 | 棕色 | 电源正（12-24VDC） |
| 黑色 | 电源负 | |
| 通信 | 黄(灰)色 | 485-A |
| 蓝色 | 485-B |
出厂默认提供0.6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。
安装说明
需将传感器安置在避风避雨的环境中，90度垂直于地面壁挂，保持将传感器透气孔朝向正下方，防止进水。
配置软件安装及使用
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。
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。
传感器监控软件的使用
配置界面如图所示，首先根据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。
如果您的设备是气体浓度传感器，则请在传感器类型处选择“气体浓度传感器”，甲醛传感器选择“甲醛变送器”，模拟量变送器选择“模拟量变送模块”，大气压传感器选择“大气压力传感器”，光照度传感器选择“光照度20W”，氧气传感器选择“氧气变送器”，其他的传感器均选择默认的“无其他传感器”。
修改波特率和设备ID
在断开设备的情况下点击通信设置中的设备波特率和设置地址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。
如果您需要使用modbus指令修改波特率和地址，您可以参见附录“如何使用modbus指令修改波特率和地址”。
通信协议
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 |
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 |
| 地址码 | 功能码 | 有效字节数1 | 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 |
| 寄存器地址 | PLC组态地址 | 内容 | 操作 |
| 0000H | 40001 | 湿度(单位0.1%RH) | 只读 |
| 0001H | 40002 | 温度(单位0.1℃) | 只读 |
| 000AH | 4000B | 大气压（高位） | 只读 |
| 000BH | 4000C | 大气压（低位） | 只读 |
| 0100H | 40101 | 设备地址（0-252） | 读写 |
| 0101H | 40102 | 波特率（2400/4800/9600） | 读写 |
读取设备地址0x01的温湿度值
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 | 0x00,0x01 | 0x00,0x01 | 0xD5 | 0xCA |
| 地址码 | 功能码 | 有效字数 | 湿度值 | 温度值 |
校验码 低位 |
校验码 高位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x04 |
0x02 0x92 |
0xFF 0x9B |
0x5A | 0x3D |
FF9BH(十六进制)=-101=>温度=-10.1℃
湿度：
292H(十六进制)=658=>湿度=65.8%RH
读取设备地址0x01的大气压值
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 | 0x00,0x0A | 0x00,0x02 | 0xE4 | 0x09 |
| 地址码 | 功能码 | 有效字数 | 气压高位 | 气压低 |
校验码 低位 |
校验码 低位 |
| 0x01 | 0x03 | 0x04 |
0x00 0x01 |
0x89 0x2a |
0x4D | 0xBC |
小数点后固定四位，也就是当前大气压位1006.50mbar
标准大气压为1013.25mbar
读取设备设备地址0x01的温湿度、气压值
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 0x00 |
0x00 0x0C |
0x45 | 0xCF |
| 地址码 | 功能码 | 字节数 | 湿度值 | 温度值 | 11个无用字节 | 无用字节 | 气压数据 | 校验码 |
| 0x01 | 0x03 | 0x18 |
0x02 0x64 |
0x01 0x1F |
0x00... |
0x02 0xFF 0xFD 0x00 0x00 |
0x00 0x01 0x88 0xC5 |
0xF9 0xDD |
011FH(十六进制)=287=>温度=28.7℃
湿度：
0264H(十六进制)=612=>湿度=61.2%RH
大气压：
0188C5H(十六进制)=100549=>大气压=1005.49mbar
常见气压单位的转换
本文大气压单位均使用mbar(毫巴)来描述，与kPa换算关系如下：
1kPa=10mbar
标准大气压为101.325kPa，换算为1013.25mbar。
应用方案
样机申请
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