土壤溫濕度傳感器土質(zhì)肥力監(jiān)測大棚水分檢測
土壤溫濕度傳感器土質(zhì)肥力監(jiān)測大棚水分檢測
1.產(chǎn)品介紹
1.1產(chǎn)品概述
該傳感器適用于土壤溫度以及水分的測量，經(jīng)與德國原裝高精度傳感器比較和土壤實際烘干稱重法標(biāo)定，精度高，響應(yīng)快，輸出穩(wěn)定。受土壤含鹽量影響較小，適用于各種土質(zhì)。可長期埋入土壤中，耐長期電解，耐腐蝕，抽真空灌封，*防水。
該傳感器廣泛適用于科學(xué)實驗、節(jié)水灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養(yǎng)、污水處理、糧食倉儲及各種顆粒物含水量和溫度的測量。
1.2功能特點
1）測量精度高，響應(yīng)速度快、互換性好。
2）受土壤含鹽量影響較小，可適用于各種土質(zhì)。
3）電極采用特殊處理的合金材料，可承受較強(qiáng)的外力沖擊，不易損壞。
4）*密封，耐酸堿腐蝕，可埋入土壤或直接投入水中進(jìn)行長期動態(tài)檢測。
5）精度高，響應(yīng)快，互換性好，探針插入式設(shè)計保證測量精確，性能可靠。
1.3 技術(shù)參數(shù)
直流供電（默認(rèn)） | DC 4.5-30V | |
上限功耗 | 0.5W（24V DC供電） | |
工作溫度 | -40℃~+80℃ | |
土壤水分參數(shù) | 量程 | 0-% |
分辨率 | 0.1% | |
精度 | 0-50%內(nèi)2%，50-%內(nèi)3% | |
土壤溫度參數(shù) | 量程 | -40~80℃ |
分辨率 | 分辨率：0.1℃ | |
精度 | ±0.5℃（25℃） | |
防護(hù)等級 | IP68 | |
探針材料 | 防腐特制電極 | |
密封材料 | 黑色阻燃環(huán)氧樹脂 | |
默認(rèn)線纜長度 | 2米，線纜長度可按要求定制 | |
外形尺寸 | 45*15*123mm | |
輸出信號 | RS485(Modbus協(xié)議) | |
1.4產(chǎn)品選型
RS- |
| 公司代號 | ||
| WS- |
| 土壤溫度水分變送器 | |
SD- |
| 土壤水分變送器 | ||
| N01- |
| RS485（Modbus-RTU協(xié)議） | |
| TR-1 | 土壤檢測外殼 | ||
2.外形尺寸
3.使用方法
3.1 速測方法
選定合適的測量地點，避開石塊，確保鋼針不會碰到堅硬的物體，按照所需測量深度拋開表層土，保持下面土壤原有的松緊程度，緊握傳感器垂直插入土壤，插入時不可左右晃動，一個測點的小范圍內(nèi)建議多次測量求平均值。
3.2 埋地測量法
垂直挖直徑>20cm的坑，在既定的深度將傳感器鋼針?biāo)讲迦肟颖冢瑢⒖犹盥駠?yán)實，穩(wěn)定一段時間后，即可進(jìn)行連續(xù)數(shù)天，數(shù)月乃至更長時間的測量和記錄。
3.3 注意事項
1、測量時鋼針必須全部插入土壤里。
2、避免強(qiáng)烈陽光直接照射到傳感器上而導(dǎo)致溫度過高。野外使用注意防雷擊。
3、勿暴力折彎鋼針，勿用力拉拽傳感器引出線，勿摔打或猛烈撞擊傳感器。
4、傳感器防護(hù)等級IP68，可以將傳感器整個泡在水中。
5、由于在空氣中存在射頻電磁輻射，不宜長時間在空氣中處于通電狀態(tài)。
4.設(shè)備安裝說明
4.1 設(shè)備安裝前檢查
設(shè)備清單：
■傳感器設(shè)備1臺
■合格證、保修卡
4.2 接口說明
寬電壓電源輸入4.5~30V均可。485信號線接線時注意A/B兩條線不能接反，總線上多臺設(shè)備間地址不能沖突。
4.3 接線說明
線色 | 說明 | 備注 |
棕色 | 電源正 | 4.5~30V DC |
黑色 | 電源地 | GND |
黃色 | 485-A | 485-A |
藍(lán)色 | 485-B | 485-B |
5.配置軟件安裝及使用
5.1 軟件選擇
打開資料包，選擇“調(diào)試軟件”---“485參數(shù)配置軟件”，找到
打開即可。
5.2 參數(shù)設(shè)置
①、選擇正確的COM口（“我的電腦—屬性—設(shè)備管理器—端口”里面查看COM端口），下圖列舉出幾種不同的485轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動名稱。
②、單獨只接一臺設(shè)備并上電，點擊軟件的測試波特率，軟件會測試出當(dāng)前設(shè)備的波特率以及地址，默認(rèn)波特率為4800bit/s,默認(rèn)地址為0x01。
③、根據(jù)使用需要修改地址以及波特率，同時可查詢設(shè)備的當(dāng)前功能狀態(tài)。
④、如果測試不成功，請重新檢查設(shè)備接線及485驅(qū)動安裝情況。
6.通信協(xié)議
6.1通訊基本參數(shù)
編 碼 | 8位二進(jìn)制 |
數(shù)據(jù)位 | 8位 |
奇偶校驗位 | 無 |
停止位 | 1位 |
錯誤校驗 | CRC（冗余循環(huán)碼） |
波特率 | 可設(shè)，出廠默認(rèn)為4800bit/s |
6.2 數(shù)據(jù)幀格式定義
采用Modbus-RTU 通訊規(guī)約，格式如下：
初始結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間
地址碼 = 1 字節(jié)
功能碼 = 1 字節(jié)
數(shù)據(jù)區(qū) = N 字節(jié)
錯誤校驗 = 16 位CRC 碼
結(jié)束結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間
地址碼：為變送器的地址（出廠默認(rèn)0x01）。
功能碼：主機(jī)所發(fā)指令功能指示。
數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)是具體通訊數(shù)據(jù)，注意16bits數(shù)據(jù)高字節(jié)在前！
CRC碼：二字節(jié)的校驗碼。
主機(jī)問詢幀結(jié)構(gòu)：
地址碼 | 功能碼 | 寄存器起始地址 | 寄存器長度 | 校驗碼低字節(jié) | 校驗碼高字節(jié) |
1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) |
從機(jī)應(yīng)答幀結(jié)構(gòu)：
地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 數(shù)據(jù)一區(qū) | 數(shù)據(jù)二區(qū) | 數(shù)據(jù)N區(qū) | 校驗碼低字節(jié) | 校驗碼高字節(jié) |
1字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) |
6.3 寄存器地址
寄存器地址 | PLC或組態(tài)地址 | 內(nèi)容 | 操作 | 定義說明 |
0000 H | 40001 (十進(jìn)制) | 含水率 | 只讀 | 含水率實時值（擴(kuò)大10倍） |
0001 H | 40002 (十進(jìn)制) | 溫度值 | 只讀 | 溫度實時值（擴(kuò)大10倍） |
0050 H | 40081 (十進(jìn)制) | 溫度校準(zhǔn)值 | 讀寫 | 整數(shù)（擴(kuò)大10倍） |
0051 H | 40082 (十進(jìn)制) | 含水率校準(zhǔn)值 | 讀寫 | 整數(shù)（擴(kuò)大10倍） |
07D0 H | 42001 (十進(jìn)制) | 設(shè)備地址 | 讀寫 | 1~254（出廠默認(rèn)1） |
07D1 H | 42002 (十進(jìn)制) | 設(shè)備波特率 | 讀寫 | 0代表2400 1代表4800 2代表9600 |
注意：單水分設(shè)備無溫度值及溫度校準(zhǔn)值寄存器
6.4 通訊協(xié)議示例以及解釋
舉例：讀取設(shè)備地址0x01的溫度水分值
問詢幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低字節(jié) | 校驗碼高字節(jié) |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x0B |
應(yīng)答幀
地址碼 | 功能碼 | 返回有效 字節(jié)數(shù) | 水分值 | 溫度值 | 校驗碼 低字節(jié) | 校驗碼 高字節(jié) |
0x01 | 0x03 | 0x06 | 0x02 0x92 | 0xFF 0x9B | 0x23 | 0xFD |
溫度計算：
當(dāng)溫度低于 0 ℃ 時溫度數(shù)據(jù)以補(bǔ)碼的形式上傳。
溫度：FF9B H(十六進(jìn)制)= -101 => 溫度 = -10.1℃
水分計算：
水分：292 H (十六進(jìn)制)= 658 => 濕度 = 65.8%，即土壤體積含水率為 65.8%。
7.常見問題及解決辦法
7.1 設(shè)備無法連接到PLC或電腦
可能的原因：
1)電腦有多個COM口，選擇的口不正確。
2)設(shè)備地址錯誤，或者存在地址重復(fù)的設(shè)備（出廠默認(rèn)全部為0x01）。
3)波特率，校驗方式，數(shù)據(jù)位，停止位錯誤。
4)485總線有斷開，或者A、B線接反。
5)設(shè)備數(shù)量過多或布線太長，應(yīng)就近供電，加485增強(qiáng)器，同時增加120Ω終端電阻。
6)USB轉(zhuǎn)485驅(qū)動未安裝或者損壞。
7)設(shè)備損壞。
