多土層土壤參數(shù)監(jiān)測(cè)儀-5系列
多土層土壤參數(shù)監(jiān)測(cè)儀-5系列
1.產(chǎn)品簡(jiǎn)介
1.1產(chǎn)品概述
多土層土壤參數(shù)監(jiān)測(cè)儀是我司研發(fā)的一款能夠測(cè)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(cè),此檢測(cè)儀低可檢測(cè)3層土壤電導(dǎo)率溫濕度狀態(tài),可檢測(cè)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,遠(yuǎn)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(zhǎng)期動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
該產(chǎn)品適用于土壤墑情監(jiān)測(cè)、科學(xué)試驗(yàn)、節(jié)水灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場(chǎng)、 土壤速測(cè)、植物培養(yǎng)、污水處理、精細(xì)農(nóng)業(yè)等場(chǎng)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(cè)。
- *密封,耐酸堿腐蝕,可埋入土壤或直接投入水中進(jìn)行長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
- 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(cè)量準(zhǔn)確,性能可靠。
1.3技術(shù)參數(shù)
直流供電(默認(rèn)) | DC 5-30V |
大功耗 | 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 | 0-100% |
分辨率 | 0.1% |
精度 | 0-50%內(nèi)2%,50-100%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℃) |
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(zhǎng)度 | 1米,線纜長(zhǎng)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(cè)3層土壤水分 |
5S | | 檢測(cè)5層土壤水分 |
3W3S | | 檢測(cè)3層土壤溫度水分 |
5W5S | | 檢測(cè)5層土壤溫度水分 |
3EC3S | | 檢測(cè)3層土壤電導(dǎo)率水分 |
5EC5S | | 檢測(cè)5層土壤電導(dǎo)率水分 |
3EC3W3S | | 檢測(cè)3層土壤電導(dǎo)率溫度水分 |
5EC5W5S | | 檢測(cè)5層土壤電導(dǎo)率溫度水分 |
| N01- | | 標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU485通信 |
| TR-5 | 多土層土壤參數(shù)監(jiān)測(cè)儀 |
2.設(shè)備安裝說(shuō)明
2.1設(shè)備尺寸與檢測(cè)高度
產(chǎn)品采用分層設(shè)點(diǎn)的檢測(cè)結(jié)構(gòu),地下土壤每隔10cm配置一個(gè)土壤參數(shù)測(cè)點(diǎn),觀測(cè)相對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的土壤參數(shù)。如下圖所示:

設(shè)備尺寸圖(單位:mm)
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(cè)儀一臺(tái)
合格證、保修卡
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產(chǎn)品接線說(shuō)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(shuō)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(wú) |
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(wèn)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) | 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(shuō)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
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 0x00 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x0B |
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℃
4.常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法
4.1 設(shè)備無(wú)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(出廠默認(rèn)全部為0x01)。
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(guò)多或布線太長(zhǎng),應(yīng)就近供電,加485增強(qiáng)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。