485型土壤水分傳感器
485型土壤水分傳感器
1. 產(chǎn)品介紹
1.1 產(chǎn)品概述
RS-SD-N01-TR土壤水分傳感器是一款高精度、高靈敏度的測(cè)量土壤水分的傳感器。通過測(cè)量土壤的介電常數(shù)，可測(cè)量土壤水分的體積百分比，符合目前標(biāo)準(zhǔn)的土壤水分測(cè)量方法，能直接穩(wěn)定地反映各種土壤的真實(shí)水分含量。
1.2 適用范圍
適用于土壤墑情監(jiān)測(cè)、科學(xué)試驗(yàn)、節(jié)水灌溉、溫室大棚、草地牧場(chǎng)、土壤速測(cè)、植物培養(yǎng)、溫室控制、精細(xì)農(nóng)業(yè)等，同時(shí)在水利、氣象及各種顆粒物含水量的測(cè)量。
1.3 測(cè)量參數(shù)及硬件參數(shù)
供電電源：3.6~30V DC
上限功耗：30mA*24V DC直流
水分精度：0-53%范圍內(nèi)為±3%
存儲(chǔ)環(huán)境：-40℃~80℃
響應(yīng)時(shí)間：<1s
輸出信號(hào)：485信號(hào)（Modbus-RTU）
土壤水分測(cè)量區(qū)域：以中央探針為中心，半徑為7cm的圓柱體內(nèi)
1.4 物理參數(shù)
探針長(zhǎng)度：70mm
探針直徑：3mm
探針材料：304不銹鋼
密封材料：環(huán)氧樹脂（黑色阻燃）
電纜長(zhǎng)度：標(biāo)配兩米
防護(hù)等級(jí)：IP68
1.5 系統(tǒng)框架圖
2. 使用方法
2.1 速測(cè)方法：
選定合適的測(cè)量地點(diǎn)，避開石塊，確保鋼針不會(huì)碰到堅(jiān)硬的物體，按照所需測(cè)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(shí)不可左右晃動(dòng)，一個(gè)測(cè)點(diǎn)的小范圍內(nèi)建議多次測(cè)量求平均值。
2.2 埋地測(cè)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(shí)，穩(wěn)定一段時(shí)間后，即可進(jìn)行連續(xù)數(shù)天，數(shù)月乃至更長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量和記錄。
2.3 注意事項(xiàng)：
1、測(cè)量時(shí)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(jí)IP68，可以將傳感器整個(gè)泡在水中。
5、由于在空氣中存在射頻電磁輻射，不宜長(zhǎng)時(shí)間在空氣中處于通電狀態(tài)。
3. 設(shè)備安裝說明
3.1 設(shè)備安裝前檢查
設(shè)備清單：
■土壤水分溫度傳感器設(shè)備1臺(tái)
■合格證、保修卡等
3.2 接口說明
寬電壓電源輸入5~24V均可。485信號(hào)線接線時(shí)注意A/B兩條線不能接反，總線上多臺(tái)設(shè)備間地址不能沖突。
3.3 接線說明
線色 | 說明 | 備注 |
紅色 | 電源正 | 5~24V DC |
黑色 | 電源地 | GND |
黃色 | 485-A | 485-A |
白色 | 485-B | 485-B |
綠色（屏蔽層） | 接電源負(fù)極為采集模式，接電源正極為設(shè)置模式 | |
4. 配置軟件安裝及使用
4.1 軟件選擇
打開資料包，選擇“配置軟件”---“RS-ECTH-N01-A配置軟件”，安裝后打開即可
。
4.2 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(dòng)名稱。
②、單獨(dú)接一臺(tái)設(shè)備并上電，傳感器的set端（屏蔽層）接電源正。點(diǎn)擊軟件的搜索設(shè)備，雙擊搜索到的設(shè)備，點(diǎn)擊開始通信，軟件會(huì)測(cè)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(shí)可查詢?cè)O(shè)備的當(dāng)前功能狀態(tài)。
④、如果測(cè)試不成功，請(qǐng)重新檢查設(shè)備接線及485驅(qū)動(dòng)安裝情況。
5. 通信協(xié)議
5.1 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(yàn)位 | 無 |
停止位 | 1位 |
錯(cuò)誤校驗(yàn) | CRC（冗余循環(huán)碼） |
波特率 | 2400bit/s、4800bit/s、9600 bit/s可設(shè)，出廠默認(rèn)為4800bit/s |
5.2 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(shí)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(cuò)誤校驗(yàn) = 16 位CRC 碼
結(jié)束結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時(shí)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，本變送器只用到功能碼0x03（讀取寄存器數(shù)據(jù)）。
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(yàn)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(zhǎng)度 | 校驗(yàn)碼低位 | 校驗(yàn)碼高位 |
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) | 第二數(shù)據(jù)區(qū) | 第N數(shù)據(jù)區(qū) | 校驗(yàn)碼 |
1字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) |
5.3 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 |
0001 H | 40002 | 含水率 | 只讀 | 上傳數(shù)據(jù)為實(shí)際值的100倍 |
5.4 通訊協(xié)議示例以及解釋
5.4.1 讀取設(shè)備地址0x01的水分值
問詢幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 | 校驗(yàn)碼低位 | 校驗(yàn)碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x01 | 0x00 0x01 | 0xD5 | 0xCA |
應(yīng)答幀（例如讀到的水分值為38.85%）
地址碼 | 功能碼 | 字節(jié)數(shù) | 水分值 | 校驗(yàn)碼低位 | 校驗(yàn)碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x0F 0x2D | 0x7D | 0xA9 |
水分值：
0x0F2D (十六進(jìn)制) = 3885 => 水分值 = 38.85 %
6. 常見問題及解決辦法
6.1 設(shè)備無法連接到PLC或電腦
可能的原因：
1)電腦有多個(gè)COM口，選擇的口不正確。
2)設(shè)備地址錯(cuò)誤，或者存在地址重復(fù)的設(shè)備。
3)波特率，校驗(yàn)方式，數(shù)據(jù)位，停止位錯(cuò)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(zhǎng)，應(yīng)就近供電，加485中繼器，同時(shí)增加120Ω終端電阻。
6)USB轉(zhuǎn)485驅(qū)動(dòng)未安裝或者損壞。
7)設(shè)備損壞。
