产品简介

　　S-GSDA-mini超声波一体化传感器是一款迷你型全数字化传感器，高度集成超声波风速风向、高精度数字温度、湿度、气压等传感器，体积小巧，集成度高，质量轻，坚固耐用;

　　本产品没有任何移动部件，不需要现场维护和校准，可准确、快速检测出现场环境的风速、风向、大气温度、大气湿度及大气压力，高强度结构设计可在恶劣气候环境中准确检测，可广泛用于气象、环境、环保、交通运输、智慧城市、工业检测等领域。

技术参数

　　           风速                风向

　　测量范围： 0～40m/s           0～360°

　　精 度： 低风速：±0.5m/s      低风速：±3°

　　        高风速：±1m/s        高风速：±5°

　　分 辨 率： 0.01m/s             1°

　　             温度               湿度

　　测量范围： -50～100℃         0～100%RH

　　准 确 度： ±0.5℃            ±5%RH

　　分 辨 率： 0.1℃               0.1%RH

　　气压

　　测量范围： 500～1100hPa

　　准 确 度： ±0.3hPa

　　分 辨 率： 0.1hPa

　　供电：DC12V

　　通讯输出：RS485

　　通讯波特率：9600

　　通讯协议：MODBUS通讯协议

　　外壳材质：工程塑料

　　操作温度：-40°C-70°C

　　存储温度：-50°C – 80°C

　　工作湿度：0-100%

　　外观尺寸/重量：φ90 X 140mm/0.6Kg

　　防护等级：IP65

　　整体功耗：0.2W

结构尺寸

注意：

（1）M5的螺丝和螺柱，安装孔之间的角度为120度；

（2）安装直径为50mm；

接线方法

　　(1)传感器底部有一个8芯航空插头，其针脚对应的管脚定义：

　　1-电源﹢    2-485﹢   3-485﹣   4-GND

　　(2)若配备本公司生产的采集器，直接使用传感器线将 传感器与采集器上的相应接口相连即可。

　　(3)若单独购买变送器，变送器配套线线序分别为：

线颜色	输出信号
	通讯型
红色	电源正
黑色	电源地
黄色	RS485+/A+/TX
蓝色	RS485-/B-/RX

　　注：最终以通讯线缆上接线标签标注为准。

MODBUS-RTU通讯协议

通讯参数：波特率9600  数据位 8位  无校验位

两次通信间隔至少1000ms以上

【1】写入设备地址

发送： 00 10 Address CRC    （5个字节）

返回： 00 10 CRC    （4个字节）

说明： 1.读写地址命令的地址位必须是00

       2. Address为1个字节，范围为0-255

例如： 发送00 10 01 BD C0

返回： 00 10 00 7C

【2】读取设备地址

发送： 00 20 CRC  （4个字节）

返回： 00 20 Address CRC    （5个字节）

说明： Address为1个字节，范围为0-255

例如： 发送 00 20 00 68

返回： 00 20 01 A9 C0  

A．读取实时数据：

假设设备地址为：0X01，有效范围0~254，0为广播地址。

如：01 03 00 00 00 05 85 C9

序号	含义	偏移	字节数	说明
1	设备地址	0	1	设备唯一地址
2	操作码(读)	1	1	固定值0x03
3	寄存器起始编号	2	2	读取的第一个寄存器编号
4	读取寄存器个数	4	2	5个传感器
5	CRC16检验	6	2	低前高后

设备返回：

01 03 0A xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx CRC16

序号	含义	偏移	字节数	说明
1	地址域	0	1	地址(0x01)
2	操作码	1	1	仅读(0x03)
3	数据长度域	2	1
4	数据域	3	2	风速：0x7FFF表无效/未接
		5	2	风向：0x7FFF表无效/未接
		7	2	温度：0x7FFF表无效/未接
		9	2	湿度：0x7FFF表无效/未接
		11	2	气压：0x7FFF表无效/未接
5	校验域	35	2	低前高后

操 作 码：固定为0x03，即读取操作，不支持其他操作。

起始编号：范围0-15，表示要读取的第一个寄存器编号。

寄存器个数：范围1-16，表示读取最后一个寄存器编号+1，读取的数据不包括本编号的寄存器内容，仅作为结束标记，其值必须保证大于等于“起始编号”。

B.设备返回数据帧：

01 03 0A xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx CRC16

数据长度：不含本身，仅表示数据域的字节数量。最大10，最小0。

根据读取指令序列的“起始编号”和“寄存器个数”来确定。

数据长度 = （结束编号 –寄存器个数）*2

通讯举例(获取5个传感器的数据，获取单个传感器依次类推)：

发送：01 03 00 00 00 05 D4 09

返回：01 03 0A 01 10 00 B0 00 FA 02 8A 27 AC EA B3

01 10 为风速数据，是十六进制整数，换算成十进制是272，风速分辨率是0.01，即为2.72m/s

00 B0 为风向数据，是十六进制整数，换算成十进制是176，风向分辨率是1，即风向为176度。

00 FA 为温度数据，是十六进制整数，换算成十进制是250，温度分辨率是0.1，即为25.0℃；

温度是有负数的，返回的负数是以十六进制补码的形式表示，例如：如果温度为FF 65换算成十进制是-155，温度分辨率是0.1，即为-15.5℃。

02 8A 为湿度数据，是十六进制整数，换算成十进制是650，湿度分辨率是0.1，即为65.0%RH。

27 AC 即为气压，是十六进制整数，换算成十进制是10156，气压传感器分辨率是0.1，即为1015.6hPa（百帕）。

C.CRC16校验码的计算

• 预置1个16位的寄存器为十六进制FFFF（即全为1）；称此寄存器为CRC寄存器；

• 把第一个8位二进制数据（既通讯信息帧的第一个字节）与16位的CRC寄存器的低8位相异或，把结果放于CRC寄存器；

• 把CRC寄存器的内容右移一位（朝低位）用0填补最高位，并检查右移后的移出位；

• 如果移出位为0：重复第3步（再次右移一位）；

如果移出位为1：CRC寄存器与多项式A001（1010 0000 0000 0001）进行异或；

• 重复步骤3和4，直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理；

• 重复步骤2到步骤5，进行通讯信息帧下一个字节的处理；

• 将该通讯信息帧所有字节按上述步骤计算完成后，得到的16位CRC寄存器的高、低字节进行交换；

• 最后得到的CRC寄存器内容即为CRC16码。(注意得到的CRC码即为低前高后顺序)

D.通道数据转换

例如温度十六进制编码为“00 C3”，换算成二进制为“0000000 11000011”,其二进制的第一位为“0”,所以它的值为正数，此时则可以用1中的的方法换算出十进制值“195”,最后将它乘以0.1后得到最终结果“19.5”。

又例如温度十六进制编码为“FF 3D”, 换算成二进制为“11111111 00111101” ,其二进制的第一位为“1”,所以它的值为负数。

其具体换算步骤如下：

(1)将其二进制的的第一位替换为“0” 得到：“01111111 00111101”

(2)后15位取反后得到：“00000000 11000010”

(3)加上“1”后得到：“00000000 11000011”

(4)按照1中的正数表示方法得到十进制值“195”

(5)因为是负值所以为“-195”

(6)结果除以10，最终结果为“-19.5”

所以：00 C3 → 19.5℃

         FF 3D → -19.5℃

安装注意事项

S-GSDA-S超声波一体化传感器能满足多项规格说明，能够在世界各地不同的环境下使用，现场不需要进行复杂的维护和校准。

•     经常检查，确保传感器不要被其它正在运行的设备干扰，这些设备可能不完全遵循通用标准，例如无线电/雷达发射装置，轮船引擎，发动机等；

•     不要与任何雷达扫描装置在一个平面安装，至少应该保持2M以上的距离；

•     建议和周围一些无线电接收天线保持一段距离；

•     使用本公司所推荐的电缆；

•     如果电缆割断后没有正确的连接，或者电缆屏蔽线没有正确的连接，不需要创建接地回路，根据安装指导说明进行接线即可；

•     保证设备在运行时持续电源供电；

•     避免周围建筑物例如树，电线杆，高楼等所产生的絮流，这些可以对超声波风速风向仪精度产生影响；

世界气象组织给出以下建议：

•     气象仪安装标准：在开阔地区超过地面10米以上；开阔地区的定义是气象仪在任何障碍物高度的10米以上；

•     如果安装在建筑物上，理论上气象仪安装高度应该是建筑物高度的1.5倍；

•     如果安装在桅杆上的吊杆上，塔或者桅杆的分支上，吊杆或者分支的长度必须是塔的最小直径或对角线的两倍。吊杆需要安装在盛行风的一侧；

安装方法

　　定位：一般设备安装在一个垂直的安装管上，保证在同一个水平面上的测量;

　　户内使用的话，传感器可以在任何需要的方向安装，气象仪测量不同风面上的风速风向;

　　对准：检测器应该把指向点指向北方再进行固定安装。

　　注意：安装时，使用一个标准的指北针确定地理北极方向，并将仪器指北方向与指北针方向保持一致为理想状态;

　　安装：安装管需要3个等距孔，攻M5螺丝，位置离管顶端7.5mm，把线缆穿过安装管;

　　注意：用户必须对线缆进行适当的应力消除。旋转插头并轻轻往里用力就可以把插头连接到设备的插头上。当插头连上后，顺时针旋转外面的套管，就可以锁定插头。利用3个不锈钢螺丝钉可以把设备固定在安装管上。客户必须保证把设备安装在一个开阔地区，以免周围建筑物对气流产生障碍或者导致絮流。不要把设备安装在雷达或者无线电发射装置的旁边。

风力(风速)等级表

等级	名称	陆地地面物体特征	风速(米/秒)
0	无风	静，烟直上	0～0.2
1	软风	烟能表示风向，树叶略有摇动	0.3～1.5
2	轻风	人面感觉有风，树叶微动	1.6～3.3
3	微风	树叶及小枝摇动不息，旗子展开，高的草摇动不息	3.4～5.4
4	和风	能吹起地面灰尘和纸张,树枝动摇，高的草呈波浪起伏	5.5～7.9
5	清劲风	有叶的小树摇摆，内陆的水面有小波，高的草波浪起伏明显	8.0～10.7
6	强风	大树枝摇动，电线呼呼有声，撑伞困难，高的草不时倾伏于地	10.8～13.8
7	疾风	全树摇动，大树枝弯下来，迎风步行感觉不便	13.9～17.l
8	大风	可折毁小树枝，人迎风前行感觉阻力很大	17.2～20.7
9	烈风	草房遭受破坏，屋瓦被掀起，大树枝可折断。	20.8～24.4
10	狂风	树木可被吹倒，一般建筑物遭破坏	24.5～28.4
11	暴风	大树可被吹倒，一般建筑物遭严重破坏	28.5～32.6
12	飓风	陆上绝少，其催毁力极大	>32.6

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