產(chǎn)品介紹
KM30B02 土壤溫度及水分檢測二合一的傳感器,可長期埋設(shè)于土壤和堤壩內(nèi)使用,對表層和深層土壤進(jìn)行墑情的定點(diǎn)監(jiān)測和在線測量,也叫農(nóng)田墑情檢測儀。采用RS485多種工業(yè)通用接口,可直接接入各種顯示儀表,實(shí)現(xiàn)土壤水分監(jiān)測。與數(shù)據(jù)采集器配合使用,可作為水分及溫度定點(diǎn)監(jiān)測或移動測量的儀器。
土壤的各種理化性狀、地形的差異作用、氣候變化和人為的土壤管理措施對土壤水分狀況有不同的影響,地表特征與土壤水分狀況也存在著依次的相關(guān)性。KM30B02是一種高精度、高可靠性、受土壤質(zhì)地影響不明顯的快速土壤水分及溫度測量傳感器。水分檢測采用的FDR原理制作,其性能和精度可與TDR型和FD型土壤水分傳感器相媲美,并在可靠性與測量速度上具有更大的優(yōu)勢。本產(chǎn)品可應(yīng)用在(1) 農(nóng)場自動化灌溉系統(tǒng) (2) 溫室大棚種植土壤水分及溫度控制系統(tǒng)(3) 食用菌水分及溫度控制系統(tǒng)(4)沙漠地區(qū)農(nóng)業(yè)自動化滴灌系統(tǒng)。其它需要監(jiān)測土壤水分的各種場合等。
KM30B02為快樂海岸自主研發(fā)產(chǎn)品,采用工業(yè)級精密核心元件,使其具有的準(zhǔn)確性與長期穩(wěn)定性。小巧化的體積設(shè)計(jì),方便攜帶和安裝。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理密封,不銹鋼探針保證適用性和廣泛性。設(shè)備采用工業(yè)通用的RS485、MODBUS-RTU通訊協(xié)議,可以直接與各種組態(tài)軟件或PLC直接聯(lián)機(jī)使用。
技術(shù)參數(shù)
參數(shù) | 技術(shù)指標(biāo) |
電源電壓范圍 | DC6~24V(直流電壓) |
水分測量范圍 | 0~50% (可設(shè)置顯量量程) |
水分測量精度 | 3%FSD |
溫度測量范圍 | -30℃~+70℃ |
溫度測量精度 | 0.5℃(0℃~+70℃) |
探針長度 | < 100mm |
探針直徑 | Φ3.5mm |
探針材料 | 不銹鋼 |
密封材料 | 環(huán)氧樹脂 |
響應(yīng)時(shí)間 | < 1秒 |
測量穩(wěn)定時(shí)間 | < 2秒 |
輸出信號 | RS485 (MODBUS-RTU協(xié)議) |
測量頻率 | 100MHz |
測量區(qū)域 | 以探針為中心,周圍30mm高為100mm區(qū)域 |
產(chǎn)品功耗 | < 0.5W |
運(yùn)行環(huán)境: | -30℃~+85℃ |
外形尺寸 | 85×50×20mm(不含探針) |
接口說明
設(shè)備為RS485總線接口,設(shè)備為4芯輸出接口,紅線、綠線是傳感器電源接口,綠線與黃色為是RS4854輸出接口。
具體顏色與引腳定義如下表所示:
說明 | 線色 | 技術(shù)說明 |
供電電源正 V+ | 紅色 | DC6-24電源電壓正極 |
供電電源負(fù) V- | 綠色 | DC6-24V輸入電壓負(fù)極 |
RS485 B- | 蘭色 | RS485 B- |
RS485 A+ | 黃色 | RS485 A+ |
使用說明
土壤含水率:規(guī)定條件下測得的土壤中水的量,以土壤的烘前質(zhì)量與烘干質(zhì)量的差數(shù)對烘干質(zhì)量的百分率表示。簡單地說就是:(濕重-干重)/干重×99%,含水率為土壤中自由水的質(zhì)量在土壤總質(zhì)量中占的百分比。實(shí)際使用時(shí),當(dāng)土壤中的含水量超過24%時(shí)土壤已達(dá)到飽和且呈溢出水狀態(tài),因此檢測含水量超過24%的值沒有實(shí)際意義。農(nóng)作物正常生長所需的適宜含水率土壤為12%-20%范圍之內(nèi)。因此僅需要檢測低于飽和含水量24%的含水量就滿足灌溉和各種生產(chǎn)實(shí)際需要了。為方便用戶對高含水率的土質(zhì)進(jìn)行測量,本產(chǎn)品采用了0-50%硬件量程。因此該傳感器的動態(tài)范圍為0-50%,可根據(jù)系數(shù)調(diào)整輸出為0-99%。實(shí)際輸出時(shí)水分檢測量程為0-50% 。
通訊協(xié)議
設(shè)備所有操作或回復(fù)命令都為16進(jìn)制數(shù)據(jù)。默認(rèn)通訊波特率:9600,8,n,1。
基本命令格式: [設(shè)備地址][功能碼][起始地址:2字節(jié)][數(shù)據(jù)長度:2字節(jié)][CRC16校驗(yàn):2字節(jié)]
意義如下:
A、設(shè)備地址:設(shè)備地址范圍為1-35,其中250即0xFA為通用查詢地址,當(dāng)不知道設(shè)備地址時(shí),可用此通用查詢地址進(jìn)行查詢。
B、功能碼:不同的應(yīng)用需求功能碼不同,比如3為查詢輸入寄存器數(shù)據(jù)。
C、起始地址:查詢或操作寄存器起始地址。
D、數(shù)據(jù)長度:讀取的長度。
E、CRC校驗(yàn):CRC16校驗(yàn),高位在前,低位在后。
1)參數(shù)查詢(功能碼為0x03 ) [設(shè)備地址][功能碼:03][起始長度:2個(gè)字節(jié)][數(shù)據(jù)長度:2個(gè)字節(jié)][CRC16校驗(yàn):2字節(jié)]
設(shè)備響應(yīng):
[設(shè)備地址][命令號][返回的字節(jié)個(gè)數(shù)][數(shù)據(jù)][CRC16校驗(yàn)]
響應(yīng)數(shù)據(jù)意義如下:
A、返回的字節(jié)個(gè)數(shù):表示數(shù)據(jù)的字節(jié)個(gè)數(shù),也就是數(shù)據(jù)1,2...n中的n的值。
B、數(shù)據(jù)長度: 值范圍1-7。
傳感器內(nèi)置了7個(gè)數(shù)據(jù)寄存器。
寄存器地址 | 含義 | 類型 | 值范圍為(10進(jìn)制): | 實(shí)際值 |
4x0001 | 水分含量 | 無符號整型 | 0-10000 | 0-100 |
4x0002 | 溫度值 | 無符號整型 | -3000 - 7000 | -30 -70 |
4x0003 | 量程縮放系數(shù) | 無符號整型 | 2000-50000 | 0.2-5 |
4x0004 | 偏移校準(zhǔn)值 | 無符號整型 | -100-100 | -10.00-10.00 |
4x0005 | 水分顯示值 | 無符號整型 | 0-10000 | 0-100 |
4x0006 | 水分顯示最小值 | 無符號整型 | 0-1000 | 0-10 |
4x0007 | 設(shè)備地址 | 無符號整型 | 1-35 | 1-35 |
例如:查詢1號設(shè)備上水分傳感器數(shù)據(jù):
發(fā)送: 01 03 00 00 00 02 C4 0B
回應(yīng): 01 03 02 07 1C 08 2C [CRC16]
上例回復(fù)數(shù)據(jù)中:01表地址1,02表數(shù)據(jù)長度為2個(gè)字節(jié),由于測點(diǎn)數(shù)據(jù)長度占兩個(gè)字節(jié),比如個(gè)數(shù)據(jù)為07 1C, 折成10進(jìn)制即為:1820,因模塊分辨率為0.01,該值需除以100,即實(shí)際值為18.20%,08 2C為溫度值,計(jì)算方法相同。
在組態(tài)王或力控組態(tài)軟件中,水分寄存器地址為:4x0001,溫度值寄存器地址為:4x0002
2)量程縮放系數(shù)(功能號:0x06輔助命令號
:0x0A
) 當(dāng)設(shè)備量程整體放大或縮小,我們可以通過此參數(shù)來調(diào)整,使顯示值整體縮放。 發(fā)送命令格式:
[設(shè)備地址][命令號:0x06][輔助命令號
:0x0A] [
0x00] [參數(shù)值:占2個(gè)字節(jié)] [CRC16]
比如將設(shè)備地址量程縮放系數(shù)更改為1.05,實(shí)際參數(shù)需乘10000,即十進(jìn)制值為10500,對應(yīng)16進(jìn)制數(shù)據(jù)為29 04,我們可以用設(shè)備地址通配值(0XFA,即250)來設(shè)置,當(dāng)然也可以直接用當(dāng)前設(shè)備地址對設(shè)備進(jìn)行操作:
命令為: FA 06 0A 00 29 04 81 CA
設(shè)備響應(yīng): 01 00 29 04 1F 8B
響應(yīng)格式為:
設(shè)備響應(yīng)格式:[設(shè)備地址][
0x 00] [參數(shù)值:2個(gè)字節(jié)] [CRC16]
若設(shè)備正確響應(yīng),表明參數(shù)設(shè)置成功
3)偏移校準(zhǔn)值
(功能號:0x06輔助命令號
:0x0A
) 當(dāng)顯示值整體偏大或偏小,我們可以通值此能數(shù),使顯示值整體偏移 發(fā)送命令格式:
[設(shè)備地址][命令號:0x06][ 輔助命令號
:0x0A] [
0x 02] [參數(shù)值:占2個(gè)字節(jié)] [CRC16]
比如將顯示值整體偏移-3%Rh,那系數(shù)為-3.00,實(shí)際參數(shù)需乘100,即十進(jìn)制值為-300,對應(yīng)16進(jìn)制數(shù)據(jù)為FE D4,我們可以用設(shè)備地址通配值(0XFA,即250)來設(shè)置,當(dāng)然也可以直接用當(dāng)前設(shè)備地址對設(shè)備進(jìn)行操作:
命令為: FA 06 0A 02 FE D4 7E 66
設(shè)備響應(yīng): 01 02 FE D4 E0 27
響應(yīng)格式為:
設(shè)備響應(yīng)格式:[設(shè)備地址][
0x 02] [參數(shù)值:2個(gè)字節(jié)] [CRC16]
若設(shè)備正確響應(yīng),表明參數(shù)設(shè)置成功
4)水分顯示值
(功能號:0x06輔助命令號
:0x0A
) 我們可以用此參數(shù)來設(shè)置水分計(jì)能夠顯示的值。 發(fā)送命令格式:
[設(shè)備地址][命令號:0x06][ 輔助命令號
:0x0A] [
0x 04] [參數(shù)值:占2個(gè)字節(jié)] [CRC16]
比如將水分含量顯示值允許為99%,那實(shí)目標(biāo)參數(shù)為100.00,實(shí)際參數(shù)需乘100,即十進(jìn)制值為10000,對應(yīng)16進(jìn)制數(shù)據(jù)為 27 10,我們可以用設(shè)備地址通配值(0XFA,即250)來設(shè)置,當(dāng)然也可以直接用當(dāng)前設(shè)備地址對設(shè)備進(jìn)行操作:
命令為: FA 06 0A 04 27 10 C4 64
設(shè)備響應(yīng): 01 04 27 10 00 25
響應(yīng)格式為:
設(shè)備響應(yīng)格式:[設(shè)備地址][
0x 04] [參數(shù)值:2個(gè)字節(jié)] [CRC16]
若設(shè)備正確響應(yīng),表明參數(shù)設(shè)置成功
5)水分顯示最小值
(功能號:0x06輔助命令號
:0x0A
) 我們可以用此參數(shù)來設(shè)置水分計(jì)能夠顯示的最小值,此小于此值時(shí),都顯示為0。 發(fā)送命令格式:
[設(shè)備地址][命令號:0x06][ 輔助命令號
:0x0A] [06] [參數(shù)值:占2個(gè)字節(jié)] [CRC16]
比如將水分含量顯示值允許為3%,那實(shí)目標(biāo)參數(shù)為3.00,實(shí)際參數(shù)需乘300,即十進(jìn)制值為300,對應(yīng)16進(jìn)制數(shù)據(jù)為01 2C,我們可以用設(shè)備地址通配值(0XFA,即250)來設(shè)置,當(dāng)然也可以直接用當(dāng)前設(shè)備地址對設(shè)備進(jìn)行操作:
命令為: FA 06 0A 06 01 2C 7F D5
設(shè)備響應(yīng): 01 06 01 2C E1 94
響應(yīng)格式為:
設(shè)備響應(yīng)格式:[設(shè)備地址][
0x 06] [參數(shù)值:2個(gè)字節(jié)] [CRC16]
若設(shè)備正確響應(yīng),表明參數(shù)設(shè)置成功
6)更改設(shè)備地址
(功能號:0x06輔助命令號
:0x0B
) 我們可以用此參數(shù)來設(shè)置設(shè)備的設(shè)備地址,值范圍為1-35。 發(fā)送命令格式:
[設(shè)備地址][命令號:0x06][ 輔助命令號
:0x0B] [00 00 00] [目標(biāo)地址:占1個(gè)字節(jié)] [CRC16]
比如當(dāng)前設(shè)備地址為,現(xiàn)要更改為2,則
命令為: 01 06 0B 00 00 02 0A 2F
設(shè)備響應(yīng): 01 25 01 02 [CRC16]
響應(yīng)格式為:
設(shè)備響應(yīng)格式:[設(shè)備地址][
0x25 01] [目標(biāo)地址值:1個(gè)字節(jié)] [CRC16]
若設(shè)備正確響應(yīng),表明參數(shù)設(shè)置成功。
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