RS485温湿度传感器环境实时在线监测

产品简介
该变送器广泛适用于农业大棚/花卉培养等需要温湿度监测的场合。传感器内输入电源，感应探头，信号输出三部分完全隔离。安全可靠，外观美观，安装方便。
功能特点
本产品采用高灵敏度数字探头，信号稳定，精度高。具有测量范围宽、线形度好、防水性能好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点。
主要参数

参数名称	参数内容
直流供电	12V-24V DC
最大功耗	0.4W
输出信号	RS485输出
响应时间	≤15S(1m/s风速)
温度长期稳定型	≤0.1℃/year
湿度长期稳定性	≤1%y
温度范围	-40℃-80℃（可定制）
湿度范围	0-100%RH
温度分辨率	0.1℃
湿度分辨率	0.1%RH
耗电	≤0.15W(@12V DC , 25℃)
工作压力范围	0.9-1.1atm

探头参数与选型

产品类型	探头类型	温度精度	湿度精度
-S20型(默认）	SHT20	±0.3℃	±3-7%
-S30型	SHT30	±0.3℃	±2-4.5%
-S31型	SHT31	±0.3℃	±2%
-S75型	SHT75	±0.3℃	±1.5-3%

温度参数（-S20型）

内容	最小值	典型值	最大值	单位
分辨率（14bit）	-	0.01	-	℃
线性偏差	-	±0.3	见后表1	℃
重复度	-	±0.1	-	℃
工作范围	-40	-	125	℃
响应时间(63%)	5	-	30	秒
长期漂移	-	<0.04	-	℃/年

如上表所示，在5-60摄氏度范围内最大偏差在±0.5内，小于0℃和大于60摄氏度情况下偏差递增。
湿度参数（-S20型）

内容	最小值	典型值	最大值	单位
分辨率（12bit）	-	0.04	-	%RH
线性偏差	-	±3.0	见后表2	%RH
重复度	-	±0.1	-	%RH
工作范围	0	-	100	%RH
响应时间(63%)	-	8	-	秒
长期漂移	-	<0.5	-	%RH /年
滞后性	-	±1	-	%RH
非线性度	-	<0.1	-	%RH

表二  不同湿度下湿度测量精度  如上表所示，在20-80%RH范围内典型偏差±3%，小于20%和大于80%的湿度情况下情况下偏差递增。
温度对湿度测量的影响（-S20型）
上文表二描述了不同湿度情况对湿度测量的影响，下表描述了不同的温度对湿度测量精度的影响。
表三  不同温度下的相对湿度 如上所示，在15℃到55℃，30到80的湿度范围内，湿度的精度最高，是±4.5%，其余情况湿度递增。
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：

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

接口说明
电源接口为宽电压电源输入 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。
经济型传感器接线

	标识	说明
通信	485-A	485-A
	485-B	485-B
电源	GND	电源负
	VCC	电源正（12-24V DC）

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。    
液晶显示外壳接线

序号	说明	序号	说明
1	电源正（12-24VC）	5	485-A
2	电源负	6	485-B
7	传感器电源正	3	SCL
8	传感器电源负	4	SDA

注：传感器内置时，3/4/7/8空闲。
使用螺丝刀向下按黄色卡扣，将线材插入压线孔后松开黄色卡扣即可卡紧线材。
外置探头传感器接线

	线色	说明
电源	棕色	电源正（12-24VDC）
	黑色	电源负
通信	黄色	485-A
	蓝色	485-B

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
经济版传感器采用标准导轨安装的形式，将背面卡扣卡在导轨上即可。 86壳壁挂大屏传感器采用倒挂葫芦孔的安装形式，客户按照60MM间距打孔安装螺丝后壁挂即可。     壁挂王字壳为壁挂式安装，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。
安装事宜
将电缆线根据正确的接线顺序连接变送器底板的接线端子上，然后将底板安装于墙面，将变送器盖好。
安装位置需要注意以下事项：
1、变送器应尽量垂直放置，保证安装墙面时，传感器在变送器的下方（变送器上的字体为正方向）；
2、安装高度为人体坐高或主要要求测量的环境区域。
    同时请注意以下防范事项：
1、避免在易于传热且会直接造成与待测区域产生温差的地带安装，否则会造成温湿度测量不准确。
2、安装在环境稳定的区域,避免直接光照,远离窗口及空调、暖气等设备,避免直对窗口、房门。
3、尽量远离大功率干扰设备，以免造成测量的不准确,如变频器/电机等。
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。
如果的您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/9600 bps 可设，出厂默认为 9600bps
编码	8 位二进制

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。
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	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

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
0100H	40101	设备地址(0-252)	读写
0101H	40102	波特率(2400/4800/9600)	读写

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

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	0x00,0x02	0xC4	0x0B

    应答帧（例如读到温度为-10.1℃，湿度为 65.8%RH）

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

    温度：
当温度低于0℃时以补码形式上传
FF9B H(十六进制)=-101=>温度=-10.1℃
湿度：
292 H(十六进制)=658=>湿度=65.8%RH