土壤傳感器高精度土壤監(jiān)測儀
土壤傳感器高精度土壤監(jiān)測儀
1.產(chǎn)品簡介
1.1產(chǎn)品概述
多土層土壤參數(shù)監(jiān)測儀是我司研發(fā)的一款能夠測量多土層土壤參數(shù)的傳感器。能夠針對(duì)不同層次的土壤電導(dǎo)率、水分含量以及溫度狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測，此檢測儀可檢測3層土壤電導(dǎo)率溫濕度狀態(tài)，上限可檢測5層土壤電導(dǎo)率溫濕度狀態(tài)，可快速、全面的了解集土壤參數(shù)信息。產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU485通信，可通信2000米，支持二次開發(fā)。
產(chǎn)品外殼采用不銹鋼，黑色阻燃環(huán)氧樹脂*密封，耐酸堿腐蝕，可埋入土壤進(jìn)行長期動(dòng)態(tài)檢測。
該產(chǎn)品適用于土壤墑情監(jiān)測、科學(xué)試驗(yàn)、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、精細(xì)農(nóng)業(yè)等場合。
1.2產(chǎn)品特點(diǎn)
- 能夠針對(duì)不同層次的土壤電導(dǎo)率、水分含量以及溫度狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀測。
- *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(dòng)態(tài)檢測。
- 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。
- 精度高，響應(yīng)快，互換性好，探針插入式設(shè)計(jì)保證測量精確，性能可靠。
- 支持10-30V寬電壓充電。
1.3技術(shù)參數(shù)
直流供電（默認(rèn)） | DC 5-30V | |
上限功耗 | 1.1W（12V DC供電） | |
工作溫度 | -40℃~+80℃ | |
電導(dǎo)率參數(shù) | 量程 | 0-20000us/cm |
分辨率 | 10us/cm | |
精度 | 0-10000us/cm范圍內(nèi)為±3%；10000-20000us/cm范圍內(nèi)為±5% | |
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℃ | |
電導(dǎo)率溫度補(bǔ)償 | 內(nèi)置溫度補(bǔ)償傳感器，補(bǔ)償范圍0-50℃ | |
防護(hù)等級(jí) | 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 | 1米，線纜長度可按要求定制 | |
輸出信號(hào) | RS485(Modbus協(xié)議) | |
1.4產(chǎn)品選型
RS- |
| 公司代號(hào) | ||
| 3S |
| 檢測3層土壤水分 | |
5S |
| 檢測5層土壤水分 | ||
3W3S |
| 檢測3層土壤溫度水分 | ||
5W5S |
| 檢測5層土壤溫度水分 | ||
3EC3S |
| 檢測3層土壤電導(dǎo)率水分 | ||
5EC5S |
| 檢測5層土壤電導(dǎo)率水分 | ||
3EC3W3S |
| 檢測3層土壤電導(dǎo)率溫度水分 | ||
5EC5W5S |
| 檢測5層土壤電導(dǎo)率溫度水分 | ||
| N01- |
| 標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU485通信 | |
| TR-4 | 多土層土壤參數(shù)監(jiān)測儀 | ||
2.設(shè)備安裝說明
2.1設(shè)備尺寸與檢測高度
產(chǎn)品采用分層設(shè)點(diǎn)的檢測結(jié)構(gòu)，地下土壤每隔10cm配置一個(gè)土壤參數(shù)測點(diǎn)，觀測相對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的土壤參數(shù)。如下圖所示：
2.2設(shè)備安裝前檢查
設(shè)備清單：
多土層土壤參數(shù)監(jiān)測儀一臺(tái)
合格證、保修卡等一份
2.3安裝方式
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?，將坑填埋?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)月乃至更長時(shí)間的測量和記錄。
2.3產(chǎn)品接線說明
寬電壓電源輸入5~30V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。
| 線色 | 說明 |
電源 | 棕色 | 電源正（5~30V DC） |
黑色 | 電源負(fù) | |
通信 | 黃色 | 485-A |
藍(lán)色 | 485-B |
3. 通信協(xié)議
3.1 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 |
3.2 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，本變送器用到功能碼0x03（讀取寄存器數(shù)據(jù)）、0x06（寫入寄存器數(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) | 數(shù)據(jù)二區(qū) | 數(shù)據(jù)N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) |
3.3 寄存器地址
根據(jù)設(shè)備安裝方式，不同的土層為不同的ModBus地址，分別為1-5號(hào)地址，頂層設(shè)備地址為1號(hào)，下一層設(shè)備地址為2號(hào)……以此類推，第五層設(shè)備地址為5號(hào)。
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(shí)時(shí)值（擴(kuò)大10倍） |
0001 H | 40002 (十進(jìn)制) | 溫度值 | 只讀 | 溫度實(shí)時(shí)值（擴(kuò)大10倍） |
0002 H | 40003 (十進(jìn)制) | 電導(dǎo)率 | 只讀 | 電導(dǎo)率實(shí)時(shí)值 |
0003 H | 40004 (十進(jìn)制) | 鹽度 | 只讀 | 鹽度實(shí)時(shí)值 |
0004 H | 40005 (十進(jìn)制) | 總?cè)芙夤腆w TDS | 只讀 | TDS實(shí)時(shí)值 |
0022 H | 40035 (十進(jìn)制) | 電導(dǎo)溫度系數(shù) | 讀寫 | 0-100對(duì)應(yīng)0.0%-10.0% 默認(rèn)0.0% |
0023 H | 40036 (十進(jìn)制) | 鹽度系數(shù) | 讀寫 | 0-100 對(duì)應(yīng) 0.00-1.00 默認(rèn)55（0.55） |
0024 H | 40037 (十進(jìn)制) | TDS 系數(shù) | 讀寫 | 0-100 對(duì)應(yīng) 0.00-1.00 默認(rèn)50（0.5） |
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） |
0052 H | 40083 (十進(jìn)制) | 電導(dǎo)率校準(zhǔn)值 | 讀寫 | 整數(shù) |
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 |
3.4 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（16進(jìn)制）：
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗(yàn)碼低位 | 校驗(yàn)碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x0B |
應(yīng)答幀（16進(jìn)制）：（例如讀到溫度為-10.1℃，水分為65.8%）
地址碼 | 功能碼 | 返回有效 字節(jié)數(shù) | 水分值 | 溫度值 | 校驗(yàn)碼低位 | 校驗(yàn)碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x00 0xEB | 0xFF 0x9B | 0x8A | 0x5C |
溫度水分值計(jì)算：
水分值：00EB H = 235 => 水分 = 23.5%
當(dāng)溫度低于 0 ℃ 時(shí)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℃
環(huán)保在線