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土壤温湿盐三合*传感器使用说明书!

土壤温湿盐三合*传感器使用说明书!

发布日期:2021-12-20

土壤温湿盐三合*传感器使用说明书!


产品简介                                   

土壤温湿度电导率*体化传感器性能稳定,灵敏度高,是观测和研究盐渍土的发生、演变、改良以及水盐动态的重要工具。可同时测量土壤温度、土壤湿度和土壤电导率;通过测量土壤的介电常数,能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。土壤水分传感器可测量土壤水分的体积百分比,是符合目前国际标准的土壤水分测量方法。

适用于土壤墒情监测、科学试验、农业灌溉、温室大棚、花卉蔬菜、草地牧场、土壤速测、植物培养等场合。

具备以下特点:

(1)土壤温度、土壤湿度及电导率三参数合*。

(2)也可用于水肥*体溶液、以及其它营养液与基质的电导率。

(3)电极采用特殊处理的合金材料,可承受较强的外力冲击,不易损坏。

(4)完全密封,耐酸碱腐蚀,可埋入土壤或直接投入水中进行长期动态检测。

(5)*度高,响应快,互换性好,探针插入式设计保证测量*确,性能可靠。

(6)完善的保护电路。

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技术参数                                  

土壤温度:

量程:-40~80℃;分辨率:0.1℃;*度:±0.5℃

土壤湿度:

量程:0-10*%RH;分辨率:0.1%RH;*度:5%  

土壤电导率:

量程:0-10000us/cm

分辨率:0-10000us/cm内1us/cm

*度:0-10000us/cm范围内为±5%

电导率温度补偿,内置温度补偿传感器,补偿范围0-50℃

供电电压:DC5V-24V

信号输出:RS485,Modbus协议

测量原理:

土壤水分FDR方法,土壤电导率交流电桥法

防护等级:IP68浸没水中可长期使用

运行环境:-40~85℃

探针材料:防腐特制电极

密封材料:黑色阻燃环氧树脂

安装方式:全部埋入或探针全部插入被测介质

默认线缆长度:5米,线缆长度可按要求定制

连接方式:预装冷压端子

外形尺寸:45*15*135mm

电极长度:50mm

接线方法                                  

(1)若配备本公司生产的气象站,直接使用传感器线将传感器与气象站上的相应接口相连即可。

2)若单*购买变送器,变送器配套线线序分别为:

 

线颜色

输出信号

通讯型

红色

电源正

黑色

电源地

黄色

A+/TX

蓝色

B-/RX

 

安装与测量                           

由于电极直接测定土壤中的可溶盐离子的电导率,因此土壤体积含水率需高于约20%时土壤中的可溶离子才能正确反映土壤的电导率。在长期观测时,灌溉或者降雨后的测量值更接近真实水平。如果进行速测,可先在被测土壤处浇水,待水分充分渗透后进行测量。

(1)快速测量法:选定合适的测量地点,避开石块,确保电极不会碰到石块之类坚硬物体,按照所需测量深度刨开表层土,保持下面土壤原有的松紧程度,握紧传感器体垂直插入土壤,插入时不可前后左右晃动,确保与土壤紧密接触。*个测点的小范围内建议测多次求平均。

(2)埋地测量法:根据需要的深度,垂直挖直径大于20厘米的坑,深度按照测量需要,然后在既定深度将传感器钢针水平插入坑壁,将坑填埋压实,确保电极与土壤紧密接触。稳定*段时间后,即可进行连续数天、数月乃至更长时间的测量和记录。

如果在较坚硬的地表测量时,应先钻孔(孔径应小于探针直径),再插入土壤中并将土压实然后测量;传感器应防止剧烈振动和冲击,更不能用硬物敲击。由于传感器为黑色封装,在强烈阳光的照射下会使传感器急剧升温(可达50℃以上),为了防止过高温度对传感器的温度测量产生影响,请在田间或野外使用时注意遮阳与防护。

MODBUS通讯协议                    

通讯参数:波特率9600  数据位8位  无校验位

两次通信间隔至少1000ms以上

【1】写入设备地址

发送: 00 10 Adress CRC  (5个字节)

返回: 00 10 CRC  (4个字节)

说明: 1.读写地址命令的地址位*须是00

       2. Adress为1个字节,范围为0-255

例如: 发送00 10 01 BD C0

返回: 00 10 00 7C

 

【2】读取设备地址

发送: 00 20 CRC  (4个字节)

返回: 00 20 Adress CRC  (5个字节)

说明: Adress为1个字节,范围为0-255

例如: 发送 00 20 00 68

返回: 00 20 01 A9 C0  

 

A.读取实时数据:

假设设备地址为:0X01,有效范围0~254,0为广播地址。

如:01 03 00 00 00 03 05 CB

序号

含义

偏移

字节数

说明

1

设备地址

0

1

设备**地址

2

操作码(读)

1

1

固定值0x03

3

寄存器起始编号

2

2

读取的**个寄存器编号

4

读取寄存器个数

4

2

3个传感器

5

CRC16检验

6

2

低前高后

设备返回:

01 03 06 xx xx xx xx xx xx CRC16

序号

含义

偏移

字节数

说明

1

地址域

0

1

地址(0x01)

2

操作码

1

1

仅读(0x03)

3

数据长度域

2

1

数据长度

4

数据域

3

2

土温:0x7FFF表无效/未接

5

2

土湿:0x7FFF表无效/未接

7

2

电导:0x7FFF表无效/未接

5

校验域

9

2

低前高后

操 作 :固定为0x03,即读取操作,不支持其他操作。

寄存器地址起始编号:范围0-15,表示要读取的**个寄存器编号。

寄存器个数:范围1-16,表示读取zui后*个寄存器编号+1,读取的数据不包括本编号的寄存器内容,仅作为结束标记,其值*须保证大于等于“起始编号”。

 

B.设备返回数据帧:

01 03 06 xx xx xx xx xx xx CRC16

数据长度:不含本身,仅表示数据域的字节数量,zui大6,zui小0。

根据读取指令序列的“起始编号”和“寄存器个数”来确定。

数据长度 = (结束编号–寄存器个数)*2

通讯举例(获取3个传感器的数据):

发送:01 03 00 00 00 03 05 CB

返回:01 03 06 01 10 00 B0 06 20 E2 F8

01 10 为土温数据,是十六进制整数,换算成十进制是272,土温分辨率是0.1,即为27.2℃;

00 B0 为土湿数据,是十六进制整数,换算成十进制是176,土湿分辨率是0.1,即为17.6%;

06 20 为电导率数据,是十六进制整数,换算成十进制是1568,电导率分辨率是1,即为1568us/cm;

C.CRC16校验码的计算

1)   预置1个16位的寄存器为十六进制FFFF(即全为1);称此寄存器为CRC寄存器;

2)   把**个8位二进制数据(既通讯信息帧的**个字节)与16位的CRC寄存器的低8位相异或,把结果放于CRC寄存器;

3)   把CRC寄存器的内容右移*位(朝低位)用0填补zui高位,并检查右移后的移出位;

4)   如果移出位为0:重复第3步(再次右移*位);

如果移出位为1:CRC寄存器与多项式A001(1010 0000 0000 0001)进行异或;

5)   重复步骤3和4,直到右移8次,这样整个8位数据全部进行了处理;

6)   重复步骤2到步骤5,进行通讯信息帧下*个字节的处理;

7)   将该通讯信息帧所有字节按上述步骤计算完成后,得到的16位CRC寄存器的高、低字节进行交换;

8)   zui后得到的CRC寄存器内容即为CRC16码。(注意得到的CRC码即为低前高后顺序)

D.通道数据转换

例如温度十六进制编码为“00 C3”,换算成二进制为“0000000 11000011”,其二进制的**位为“0”,所以它的值为正数,此时则可以用1中的的方法换算出十进制值“195”,zui后将它乘以0.1后得到zui终结果“19.5”。

又例如温度十六进制编码为“FF 3D”, 换算成二进制为“11111111 00111101” ,其二进制的**位为“1”,所以它的值为负数。

其具体换算步骤如下:

(1)将其二进制的的**位替换为“0” 得到:“01111111 00111101

(2)后15位取反后得到:“00000000 11000010

(3)加上“1”后得到:“00000000 11000011

(4)按照1中的正数表示方法得到十进制值“195

(5)因为是负值所以为“-195

(6)结果除以10,zui终结果为“-19.5

所以:00 C3 → 19.5

         FF 3D → -19.5

 

使用说明                             

将传感器按接线方法中的说明接线,然后将传感器探头针脚插入欲测量的土壤中,打开电源和采集仪开关,即可获取测量点土壤温度、土壤湿度、土壤电导率值。

 

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