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环保环境监测

S-SCAL光合有效辐射485型传感器

关键词:光合有效辐射485型传感器,智慧农业,5G农业信息化建设方案
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.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

  1. 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
  2. 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)
  3. 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
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。

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