壁挂式氧气传感器 |
使用说明书 |
JXBS-5001-O2_双输出 |
Ver1.0 |
第1章 产品简介
1.1 产品概述
该变送器广泛适用于空气质量检测设备、新风换气系统、智能家居等需要O2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。
传感器使用更为先进且昂贵的电化学探头,相较于传统的半导体探头具有更高的精确度和稳定性。
1.2 功能特点
本产品采用高灵敏度的气体检测探头,信号稳定,精度高,快速响应,寿命长。具有测量范围宽、线形度好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点。注意传感器为空气检测使用,客户应该在应用环境下测试以确保传感器符合要求。
1.3 产品参数
参数 | 技术指标 |
氧气测量范围 | 0-30%/0-100% |
测量方式 | 电化学探头 |
响应时间 | 一般小于15秒 |
氧气测量精度 | <±读数3%(25℃) |
接口形式 | 数字量和模拟量 |
供电电源 | 12V-24VDC |
耗电 | <1W |
运行温度 | -20℃ 至+50℃ |
工作湿度环境 | 0%-90%RH(相对湿度)、非凝结 |
外形尺寸 | 如下图所示 |
防爆等级 | ExdⅡCT6 |
1.4 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。
第2章 硬件连接
2.1 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 |
2.2 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。模拟量型产品注意信号线正负,不要将电流/电压信号线的正负接反。
| 线色 | 说明 |
电源 | 棕色 | 电源正(12-24VDC) |
黑色 | 电源负 |
485通信 | 白(灰)色 | 485-A |
绿色 | 485-B |
模拟量通信 | 黄色 | 电压/电流输出正 |
蓝色 | 电压/电流输出负 |
注意在某些出厂批次中可能提供的线序中没有白色线,此时灰色线等价替换白色线作用。
切不可将电压/电流正输出接到电源正位置,一定会导致烧毁。
出厂默认提供0.85米长线材,客户可根据需要按需延长线材或者顺次接线。
第3章 配置软件安装和使用
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。
3.1 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。
3.2 传感器监控软件使用
软件界面如图所示:
打开软件后,首先选择软件顶端“传感器类型”,再根据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。
3.3 修改波特率和设备地址
在断开“设备连接”的情况下,点击“配置传感器通信参数”中“修改波特率和修改从站号”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。
第4章 通信协议
4.1 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 |
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:主机所发指令功能提示,本变送器只用到功能码0x03(读取存器数据)。
数据区:数据区是具体通讯数区,注意16bits数据高字节在前
CRC码:二字节的校验码。
问询帧
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 |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 数据一区 | 第二 数据区 | 第N 数据区 |
1字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
4.3 寄存器地址
寄存器地址 | PLC组态地址 | 内容 | 操作 |
0006H | 40007 | O2浓度(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 |
4.4 通讯协议示例以及解释
4.4.1 读取设备地址0x01的氧气值
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 | 0x000x06 | 0x000x01 | 0x64 | 0x0B |
应答帧
地址码 | 功能码 | 返回有 效字节数 | 氧气值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0xBD | 0x78 | 0x35 |
O2:
00BDH(十六进制)=189=>O2=18.9%
第5章 接线说明
模拟量型传感器接线简单,只需要将线与设备的指定端口连接即可。设备支持3/4线制接线方式。
5.1 典型四线制接线方式
如下图所示为电流型传感器接线方式,将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源;传感器的黄(灰)色线为信号正接入采集设备的信号正,电流流向为传感器到采集设备;传感器的蓝色线为信号正接入电流采集设备的信号负,电流流向为采集设备到传感器。
如下图所示为电压型传感器接线方式,将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源;传感器的黄(灰)色线为信号正接入采集设备的信号正,黄(灰)线的电压为输出电压;传感器的蓝色线为信号正接入电压采集设备的信号负,蓝线的电压为参考电压,与黑线电压一致为0V。
5.2 典型三线制接线方式
对于典型的三线制接线,相较于四线制接线方式,省略蓝线即可,在传感器中蓝线与黑线在传感器中短路,因此可以省略蓝线。
对于三线制电流接线方式,将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源后,只需要将传感器的黄(灰)色线为信号正接入电流采集设备的信号正即可。
对于三线制电压接线方式,将传感器的电源线(棕线与黑线)接入电源后,只需要将传感器的黄(灰)色线为信号正接入电压采集设备的信号正即可。
第6章 模拟量传感器参数含义与换算
6.1 模拟量4-20mA电流输出
计算公式为P(O2)=(I(电流)-4mA)*满量程*0.0625%
其中P的单位为%,I的单位为mA。
6.2 模拟量0-10V电压输出
计算公式为P(O2)=V(电压)*满量程*0.001
其中P的单位为%,V的单位为mV。
6.3 模拟量0-5V电压输出
计算公式为P(O2)=V(电压)*满量程*0.0002
其中P的单位%,V的单位为mV。