1.產(chǎn)品介紹
1.1產(chǎn)品概述
該變送器性能穩(wěn)定靈敏度高，響應(yīng)快，輸出穩(wěn)定，適用于各種土質(zhì)。是觀測和研究鹽漬土的發(fā)生、演變、改良以及水鹽動態(tài)的重要工具。通過測量土壤的介電常數(shù)，能直接穩(wěn)定地反映各種土壤的真實水分含量?？蓽y量土壤水分的體積百分比，是符合目前國際標(biāo)準(zhǔn)的土壤水分測量方法。可長期埋入土壤中，耐長期電解，耐腐蝕，抽真空灌封，防水。該變送器適用于土壤墑情監(jiān)測、科學(xué)試驗、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)等場合的溫濕度、電導(dǎo)率、PH值測試。
1.2功能特點
1）土壤含水率、電導(dǎo)率、溫度以及PH值四參數(shù)合一。2）門檻低，步驟少，測量快速，無需試劑，不限檢測次數(shù)。
3）電極采用特殊處理的合金材料，可承受較強的外力沖擊，不易損壞。
4）密封，耐酸堿腐蝕，可埋入土壤或直接投入水中進行長期動態(tài)檢測。
5）精度高，響應(yīng)快，互換性好，探針插入式設(shè)計保證測量精確，性能可靠。
6）也可用于水肥一體溶液、以及其他營養(yǎng)液與基質(zhì)的電導(dǎo)率。
7）PH值測量精度高，可達±0.3PH準(zhǔn)確度，響應(yīng)速度快，互換性好。
1.3 技術(shù)參數(shù)
| 直流供電（默認(rèn)） | DC 4.5-30V | |
| 功耗 | 0.5W（24V DC供電） | |
| 工作溫度 | -20℃~+60℃ | |
| 內(nèi)核芯片耐溫 | 85℃ | |
| 電導(dǎo)率參數(shù) | 量程 | 0-20000us/cm |
| 分辨率 | 1us/cm | |
| 精度 | 0-10000us/cm范圍內(nèi)為±3%；10000-20000us/cm范圍內(nèi)為±5% （棕壤，60%RH,25℃） | |
| 土壤水分參數(shù) | 量程 | 0-99% |
| 分辨率 | 0.1% | |
| 精度 | 0-50%內(nèi)±2%，50-99%內(nèi)±3% （棕壤，60%,25℃） | |
| 土壤溫度參數(shù) | 量程 | -40~80℃ |
| 分辨率 | 分辨率：0.1℃ | |
| 精度 | ±0.5℃（25℃） | |
| 土壤PH參數(shù) | 量程 | 3~9PH |
| 分辨率 | 0.1 | |
| 精度 | ±0.3PH （棕壤，60%RH,25℃，來自于仁科實 驗室數(shù)據(jù)） | |
| 電導(dǎo)率溫度補償 | 內(nèi)置溫度補償傳感器，補償范圍0-50℃ | |
| 防護等級 | 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 | 2米，線纜長度可按要求定制 | |
| 外形尺寸 | 45*15*123mm | |
| 輸出信號 | RS485(Modbus協(xié)議) | |
1.4產(chǎn)品選型
| S- | 公司代號 | |||
| SCTH | 電導(dǎo)率溫度水分PH值四合一變送器 | |||
| N01- | RS485（Modbus-RTU協(xié)議） | |||
| TR-1 | 土壤檢測外殼 | |||
3.使用方法
由于電極直接測定土壤中的可溶鹽離子的電導(dǎo)率，因此土壤體積含水率需高于約20%時土壤中的可溶離子才能正確反映土壤的電導(dǎo)率。在長期觀測時，灌溉或者降雨后的測量值更接近真實水平。如果進行速測，可先在被測土壤處澆水，待水分充分滲透后進行測量。如果在較堅硬的地表測量時，應(yīng)先鉆孔（孔徑應(yīng)小于探針直徑），再插入土壤中并將土壓實然后測量；變送器應(yīng)防止劇烈振動和沖擊，更不能用硬物敲擊。由于變送器為黑色封裝，在強烈陽光的照射下會使變送器使急劇升溫（可達50℃以上），為了防止過高溫度對變送器的溫度測量產(chǎn)生影響，請在田間或野外使用時注意遮陽與防護。
3.1 速測方法
選定合適的測量地點，避開石塊，確保鋼針不會碰到堅硬的物體，按照所需測量深度拋開表層土，保持下面土壤原有的松緊程度，緊握傳感器垂直插入土壤，插入時不可左右晃動，一個測點的小范圍內(nèi)建議多次測量求平均值。3.2 埋地測量法
垂直挖直徑>20cm的坑，在既定的深度將變送器鋼針?biāo)讲迦肟颖冢瑢⒖犹盥駠?yán)實，穩(wěn)定一段時間后，即可進行連續(xù)數(shù)天，數(shù)月乃至更長時間的測量和記錄。3.3 注意事項
1、測量時鋼針必須全部插入土壤里。2、避免強烈陽光直接照射到變送器上而導(dǎo)致溫度過高。野外使用注意防雷擊。
3、勿暴力折彎鋼針，勿用力拉拽變送器引出線，勿摔打或猛烈撞擊變送器。
4、變送器防護等級IP68，可以將變送器整個泡在水中。
5、由于在空氣中存在射頻電磁輻射，不宜長時間在空氣中處于通電狀態(tài)。
4.設(shè)備安裝說明
4.1 設(shè)備安裝前檢查
設(shè)備清單：■變送器設(shè)備1臺
■合格證、保修卡、接線說明等
■USB轉(zhuǎn)485（選配）
4.2 接口說明
寬電壓電源輸入4.5~30V均可。485信號線接線時注意A/B兩條線不能接反，總線上多臺設(shè)備間地址不能沖突。4.3 接線說明
| 線色 | 說明 | 備注 |
| 棕色 | 電源正 | 4.5~30V DC |
| 黑色 | 電源地 | GND |
| 黃色 | 485-A | 485-A |
| 藍(lán)色 | 485-B | 485-B |
5.配置軟件安裝及使用
5.1 軟件選擇
打開資料包，選擇“調(diào)試軟件”---“485參數(shù)配置軟件”，找到打開即可。5.2 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)動名稱。②、單獨只接一臺設(shè)備并上電，點擊軟件的測試波特率，軟件會測試出當(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，同時可查詢設(shè)備的當(dāng)前功能狀態(tài)。
④、如果測試不成功，請重新檢查設(shè)備接線及485驅(qū)動安裝情況。
6.通信協(xié)議
6.1通訊基本參數(shù)
| 編 碼 | 8位二進制 |
| 數(shù)據(jù)位 | 8位 |
| 奇偶校驗位 | 無 |
| 停止位 | 1位 |
| 錯誤校驗 | CRC（冗余循環(huán)碼） |
| 波特率 | 可設(shè)，出廠默認(rèn)為4800bit/s |
6.2 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)
錯誤校驗 = 16 位CRC 碼
結(jié)束結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時間
地址碼：為變送器的地址，在通訊網(wǎng)絡(luò)中是的（出廠默認(rèn)0x01）。
功能碼：主機所發(fā)指令功能指示。
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)的校驗碼。
主機問詢幀結(jié)構(gòu)：
| 地址碼 | 功能碼 | 寄存器起始地址 | 寄存器長度 | 校驗碼低字節(jié) | 校驗碼高字節(jié) |
| 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) |
| 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) | 校驗碼低字節(jié) | 校驗碼高字節(jié) |
| 1字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) |
6.3 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 |
| 0000 H | 40001 (十進制) | 含水率 | 只讀 | 含水率實時值（擴大10倍） |
| 0001 H | 40002 (十進制) | 溫度值 | 只讀 | 溫度實時值（擴大10倍） |
| 0002 H | 40003 (十進制) | 電導(dǎo)率 | 只讀 | 電導(dǎo)率實時值 |
| 0003 H | 40004 (十進制) | PH值 | 只讀 | PH實時值（擴大十倍） |
| 0004 H | 40005 (十進制) | 鹽度 | 只讀 | 鹽度實時值 |
| 0005 H | 40006 (十進制) | 總?cè)芙夤腆w TDS | 只讀 | TDS實時值 |
| 0022 H | 40035 (十進制) | 電導(dǎo)溫度系數(shù) | 讀寫 | 0-100對應(yīng)0.0%-10.0% 默認(rèn)0.0% |
| 0023 H | 40036 (十進制) | 鹽度系數(shù) | 讀寫 | 0-100 對應(yīng) 0.00-1.00 默認(rèn)55（0.55） |
| 0024 H | 40037 (十進制) | TDS 系數(shù) | 讀寫 | 0-100 對應(yīng) 0.00-1.00 默認(rèn)50（0.5） |
| 0050 H | 40081 (十進制) | 溫度校準(zhǔn)值 | 讀寫 | 整數(shù)（擴大10倍） |
| 0051 H | 40082 (十進制) | 含水率校準(zhǔn)值 | 讀寫 | 整數(shù)（擴大10倍） |
| 0052 H | 40083 (十進制) | 電導(dǎo)率校準(zhǔn)值 | 讀寫 | 整數(shù) |
| 0053 H | 40083 (十進制) | PH校準(zhǔn)值 | 讀寫 | 整數(shù) |
| 07D0 H | 42001 (十進制) | 設(shè)備地址 | 讀寫 | 1~254（出廠默認(rèn)1） |
| 07D1 H | 42002 (十進制) | 設(shè)備波特率 | 讀寫 | 0代表2400 1代表4800 2代表9600 |
6.4 通訊協(xié)議示例以及解釋
舉例：讀取電導(dǎo)率溫度水分PH四合一設(shè)備（地址0x01）的溫度水分電導(dǎo)率及PH值問詢幀
| 地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低字節(jié) | 校驗碼高字節(jié) |
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x04 | 0x44 | 0x09 |
| 地址碼 | 功能碼 | 返回有效 字節(jié)數(shù) | 水分值 | 溫度值 | 電導(dǎo)率值 | PH值 | 校驗碼 低字節(jié) | 校驗碼 高字節(jié) |
| 0x01 | 0x03 | 0x08 | 0x02 0x92 | 0xFF 0x9B | 0x03 0xE8 | 0x00 0x38 | 0x57 | 0xB6 |
當(dāng)溫度低于 0 ℃ 時溫度數(shù)據(jù)以補碼的形式上傳。
溫度：FF9B H(十六進制)= -101 => 溫度 = -10.1℃
水分計算：
水分：292 H (十六進制)= 658 => 濕度 = 65.8%，即土壤體積含水率為 65.8%。
電導(dǎo)率計算：
電導(dǎo)率：3E8 H (十六進制)= 1000電導(dǎo)率 = 1000 us/cm
PH值計算：
PH值：38H（十六進制）=56 => PH值=5.6
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