分体式一氧化碳温湿度三合一变送器 |
使用说明书 |
JXBS-5001-CO_485型 |
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CO及温湿度监测的场合。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。
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。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。
1.3 产品参数
参数 | 技术指标 |
CO测量范围 | 0-1000ppm |
测量方式 | 电化学传感器 |
CO精度 | <±读数3%(25℃) |
温度范围 | -40℃-80℃(可定制) |
温度长期稳定型 | ≤0.1℃/year |
湿度范围 | 0-100%RH |
湿度长期稳定性 | ≤1%year |
波特率 | 2400/4800/9600 |
通讯端口 | RS485 |
供电电源 | 12V-24VDC |
耗电 | ≤0.15W(@12V DC , 25℃) |
运行温度 | -30-50℃(-20-40℃持续) |
工作湿度环境 | 0-100%RH(15-95%RH) |
外形尺寸 | 110×85×44mm3 |
工作压力范围 | 0.9-1.1atm |
1.4 探头参数与选型
1.4.1 气体探头
编号 | 探头类型 | 量程 | 分辨率 /可检测下限 | 寿命 |
1K | 国产(默认) | 1000ppm | 500ppb | >2年 |
2K | 国产 | 2000ppm | 500ppb | >2年 |
2KJ | 进口霍尼韦尔 | 2000ppm | 10ppm | >2年 |
以上寿命均为温度23±3℃、湿度40±10%RH、浓度<5%最大量程的情况下的参考数值。默认探头类型1K。
1.4.2 温湿度探头
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% |
1.5 交叉干扰气体
气体 | 浓度(ppm) | 输出信号(相当于ppm CO) |
硫化氢 | 100 | 0 |
二氧化硫 | 20 | 0 |
氢气 | 200 | 40 |
乙烯 | 100 | 80 |
一氧化氮 | 35 | 6 |
二氧化氮 | 5 | 0 |
乙醇 | 1000 | 0 |
表中仅列举部分气体,未在表中列举的气体亦可能有交叉灵敏度。
交叉灵敏度会有±30%的浮动,并可能随着传感器的寿命和批次变化而变化,因此不可以使用本传感器去测量其他交叉灵敏气体。
1.6 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个(选配) |
USB转485设备 | 1个(选配) |
保修卡/合格证 | 1份 |
2.2 产品外观尺寸
下图是传感器的外观尺寸图,根据尺寸进行合理安装,如图所示:
2.3 接口说明
电源接口为宽电压电源输入12-24V均可。485型产品注意信号线正负,不要将485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 |
通信 | 黄(灰)色 | 485-A |
蓝色 | 485-B |
注意事项:
(1)请注意不要接错线序,错误的接线会导致设备烧毁。
(2)传感器应避免接触有机溶剂、酒精、涂料、油类及高浓度气体,也包括硅胶及其它胶粘剂。
(3)传感器不能长期应用于含有腐蚀性气体的环境中,腐蚀性气体会损害传感器。
(4)不建议用不标准的方法试验传感器,如:直接将传感器放到浓氨水上、朝传感器喷香烟、打火机 点燃后靠近传感器、朝传感器呼气、将传感器靠近酒精,等等 。
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。
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。
本产品为点型扩散性气体检测装置,顾名思义本产品只能检测探头位置的气体浓度,如果您使用的情况是用来检测泄漏时需要注意,环境中的气体浓度受扩散影响,随着距离泄漏点的距离的变化浓度成反比变化,泄漏点的浓度最高,距离越远浓度越低,因此产品的安装需要尽可能的靠近气体管道处。
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 |
0000H | 40001 | 湿度(单位0.1%RH) | 只读 |
0001H | 40002 | 温度(单位0.1℃) | 只读 |
0006H | 40007 | CO浓度(单位0.1ppm) | 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CO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 | 0x00,0x06 | 0x00,0x01 | 0x64 | 0x0B |
应答帧(例如读到CO值为18.9ppm)
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | CO值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0xBD | 0x78 | 0x35 |
CO:
00BD H(十六进制)=189=>CO=18.9ppm
4.4.2 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
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
FF9BH(十六进制)=-101=>温度=-10.1℃
湿度:
0292H(十六进制)=658=>湿度=65.8%RH
4.4.3 读取设备地址0x01的温湿度、CO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 | 0x000x00 | 0x000x07 | 0x04 | 0x08 |
应答帧
地址码 | 功能码 | 返回有效字节数 | 湿度值 | 温度值 | 8个无用字节 | CO值 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x0E | 0x03 0x14 | 0x01 0x1B | 0x00 | 0x00 0x28 | 0x50 | 0x3B |
温度:
011BH(十六进制)=283=>温度=28.3℃
湿度:
0314H(十六进制)=788=>湿度=78.8%RH
CO:
0028H(十六进制)=40=>CO=4.0ppm
4.5 CO测量单位ppm与ug/m3换算
根据计算可以得一下换算关系,仅对于CO有效:
1ppm = 28/22.4=1.25mg/m3=1250ug/m3
1ppb = 28/22.4=1.25ug/m3
以上计算均针对标准大气压下的情况。