二氧化碳+光照+溫濕度四合一傳感器廣泛適用于農(nóng)業(yè)大棚、花卉培養(yǎng)等需要CO2、光照度及溫濕度監(jiān)測的場合。傳感器內(nèi)輸入電源,感應探頭,信號輸出三部分隔離。安全可靠,外觀美觀,安裝方便。
功能特點
二氧化碳+光照+溫濕度四合一傳感器產(chǎn)品采用高靈敏度的感光探頭,信號穩(wěn)定,精度高。具有測量范圍寬、線形度好、防水性能好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠等特點。
主要參數(shù)
光照度參數(shù)
參數(shù)名稱 | 參數(shù)內(nèi)容 |
供電電源 | 12-24V DC |
CO2測量范圍 | 5000ppm/1%/3%/65%/99%可選 |
平均電流 | <85mA |
CO2精度 | ±(50ppm+3%讀數(shù)) (25℃) |
非線性 | <1%F·S |
預熱時間 | 見探頭選型表格 |
輸出信號 | RS485標準Modbus |
耗電 | ≤1W(@12V DC 25℃) |
參數(shù)名稱 | 參數(shù)內(nèi)容 |
濕度精度 | ±3%RH (0%RH-99%RH,25°C) |
溫度精度 | ±0.5°C (25°C) |
濕度量程 | 0%RH-99%RH |
溫度量程 | -40°C-80°C(可定制) |
溫度長期穩(wěn)定性 | ≤0.1°C/y |
濕度長期穩(wěn)定性 | ≤1%/y |
參數(shù)名稱 | 參數(shù)內(nèi)容 |
CO2測量范圍 | 5000ppm/1%/3%/65%/99%可選 |
CO2精度 | ±(50ppm+3%讀數(shù)) (25℃) |
非線性 | <1%F·S |
預熱時間 | 2min(可用)10min(精度) |

如圖1所示,波長在580nm左右最準確,比例系數(shù)為1。



如上圖所示溫度對光照模塊影響較小,溫度在20攝氏度左右準確度,隨溫度的逐漸升高(下降),呈線性變化。
1.3.3溫度參數(shù)
內(nèi)容 | 最小值 | 典型值 | 值 | 單位 |
分辨率(14bit) | - | 0.01 | - | ℃ |
線性偏差 | - | ±0.3 | 見后表1 | ℃ |
重復度 | - | ±0.1 | - | ℃ |
工作范圍 | -40 | - | 125 | ℃ |
響應時間(63%) | 5 | - | 30 | 秒 |
長期漂移 | - | <0.04 | - | ℃/年 |

如上表所示,在5-60攝氏度范圍內(nèi)偏差在±0.5內(nèi),小于0℃和大于60攝氏度情況下偏差遞增。
1.3.4濕度參數(shù)
內(nèi)容 | 最小值 | 典型值 | 值 | 單位 |
分辨率(12bit) | - | 0.04 | - | %RH |
線性偏差 | - | ±3.0 | 見后表2 | %RH |
重復度 | - | ±0.1 | - | %RH |
工作范圍 | 0 | - | 100 | %RH |
響應時間(63%) | - | 8 | - | 秒 |
長期漂移 | - | <0.5 | - | %RH /年 |
滯后性 | - | ±1 | - | %RH |
非線性度 | - | <0.1 | - | %RH |

如上表所示,在20-80%RH范圍內(nèi)典型偏差±3%,小于20%和大于80%的濕度情況下情況下偏差遞增。
1.3.5溫度對濕度測量的影響
上文表二描述了不同濕度情況對濕度測量的影響,下表描述了不同的溫度對濕度測量精度的影響。

如上表所示,在15攝氏度到55攝氏度,30到80的濕度范圍內(nèi),濕度的精度,是±4.5%,其余情況濕度遞增。
探頭參數(shù)與選型
光照度探頭選型如下:
型號 | 量程 | 適用范圍 | 分辨率 |
20W | 200000Lux | 室外日光強測量 | 1Lux |
6W | 65535Lux | 室內(nèi)光強度測量 | 1Lux |
型號 | 量程 | 精度 | 是否抗高濕 | 預熱時間 | 響應時間 |
5KN | 5000ppm | ±(50ppm+5%) | × | <120S | <30S |
5KW | 5000ppm | ±(50ppm+5%) | √ | <60S | <15S |
1BW | 1% | ±(50ppm+5%) | √ | <60S | <15S |
3BW | 3% | ±(50ppm+5%) | √ | <60S | <15S |
65B | 65% | ±(50ppm+5%) | × | <30S | <15S |
100B | 99% | ±(50ppm+5%) | × | <30S | <15S |
自動校準功能
本傳感器使用的NDIR紅外測量方式來測量CO2傳感器,由于該方式測量比較精密,因此本傳感器具有的自動校準功能,自動校準功能的工作原理為自動統(tǒng)計24小時內(nèi)氣體變化,以CO2濃度點認為近似是400ppm輔助進行自動校準。
可以用于自動校準的環(huán)境:具有氣體流通性的環(huán)境:室外、辦公室、工廠、倉庫,養(yǎng)殖場等環(huán)境。
不可以使用自動校準的環(huán)境:密閉長時間高濃度二氧化碳且沒有空氣流通的環(huán)境:大棚、菌菇房等種植環(huán)境。
對于5KW、1BW、3BW三種具有抗高濕的探頭內(nèi)部出廠已經(jīng)關(guān)閉自動校準功能,其他版本探頭出廠默認開啟自動校準功能。在條件允許的情況下開啟自動校準有助于維護長時間產(chǎn)品穩(wěn)定性。自動校準的關(guān)閉與打開可以通過modbus指令控制,詳情見附錄文檔“CO2傳感器自動校準功能”。
系統(tǒng)框架圖
本傳感器可以連接單獨使用,首先使用12V直流電源供電,設備可以直接連接帶有485接口的PLC,可以通過485接口芯片連接單片機。通過后文的modbus協(xié)議對單片機和PLC進行編程即可配合傳感器使用。同時使用USB轉(zhuǎn)485即可與電腦連接,使用我公司提供的傳感器配置工具進行配置和測試。


硬件連接
設備安裝前檢查
安裝設備前請檢查設備清單:
名稱 | 數(shù)量 |
高精度傳感器 | 1臺 |
12V防水電源 | 1臺(選配) |
USB轉(zhuǎn)485設備 | 1臺(選配) |
保修卡/合格證 | 1份 |
寬電壓電源輸入12-24V均可。485信號線接線時注意 A/B 兩條線不能接反,總線上多臺設備間地址不能沖突。

線色 | 說明 | |
電源 | 棕色 | 電源正(12-24VDC) |
黑色 | 電源負 | |
通信 | 黃(灰)色 | 485-A |
藍色 | 485-B |
出廠默認提供0.6米長線材 ,客戶可根據(jù)需要按需延長線材或者順次接線。
注意在某些出廠批次中可能提供的線序中沒有黃色線,此時灰色線等價替換黃色線作用。
安裝說明
光照度變送器受入射角度影響比較大,因此建議如下兩種安裝形式:
1、與地平面水平安裝,使感光位置正對天空。可以作為固定位置進行全天測量。
2、如需測量當前實時光強度,則可使感光位置正對太陽光入射位置即可。

本產(chǎn)品為點型擴散性氣體檢測裝置,顧名思義本產(chǎn)品只能檢測探頭位置的氣體濃度,請將產(chǎn)品安置在通風良好位置,不要安裝在角落中,這樣會導致傳感器響應速度變慢甚至影響讀數(shù)準確性。
配置軟件安裝及使用
我司提供配套的“傳感器監(jiān)控軟件”,可以方便的使用電腦讀取傳感器的參數(shù),同時靈活的修改傳感器的設備ID和地址。
傳感器接入電腦
將傳感器通過USB轉(zhuǎn)485正確的連接電腦并提供供電后,可以在電腦中看到正確的COM口(“我的電腦—屬性—設備管理器—端口”里面查看 COM 端口)。

如果在設備管理器中沒有發(fā)現(xiàn)COM口,則意味您沒有插入USB轉(zhuǎn)485或者沒有正確安裝驅(qū)動,請聯(lián)系技術(shù)人員取得幫助。
傳感器監(jiān)控軟件的使用
配置界面如圖所示,首先根據(jù)3.1章節(jié)的方法獲取到串口號并選擇正確的串口,然后單擊自動獲取當前波特率和地址即可自動探測到當前485總線上的所有設備和波特率。請注意,使用軟件自動獲取時需要保證485總線上只有一個傳感器。
然后單擊連接設備后即可實時獲取傳感器數(shù)據(jù)信息。
如果您的設備是氣體濃度傳感器,則請在傳感器類型處選擇“氣體濃度傳感器”,甲醛傳感器選擇“甲醛變送器”,模擬量變送器選擇“模擬量變送模塊”,大氣壓傳感器選擇“大氣壓力傳感器”,光照度傳感器選擇“光照度20W”,氧氣傳感器選擇“氧氣變送器”,其他的傳感器均選擇默認的“無其他傳感器”。
修改波特率和設備ID
在斷開設備的情況下點擊通信設置中的設備波特率和設置地址即可完成相關(guān)的設置,請注意設置過后請重啟設備,然后“自動獲取當前的波特率和地址”后可以發(fā)現(xiàn)地址和波特率已經(jīng)改成您需要的地址和波特率。
如果您需要使用modbus指令修改波特率和地址,您可以參見附錄“如何使用modbus指令修改波特率和地址”。
通信協(xié)議
通訊基本參數(shù)
參數(shù) | 內(nèi)容 |
編碼 | 8位二進制 |
數(shù)據(jù)位 | 8位 |
奇偶校驗 | 無 |
停止位 | 1位 |
錯誤校準 | CRC冗長循環(huán)碼 |
波特率 | 2400bps/4800bps/9600bps 可設,出廠默認為9600bps |
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:為變送器的功能指示,本變送器只用到功能碼0x03(讀取寄存器數(shù)據(jù))。
數(shù)據(jù)區(qū):數(shù)據(jù)區(qū)是具體地址,在通訊網(wǎng)絡中是的(出廠默認0x01)。
功能碼:主機所發(fā)指令通訊數(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。
問詢幀
校驗碼低位 | 地址碼 | 功能碼 | 寄存器起始地址 | 寄存器長度 | 校驗碼高位 |
1字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 1字節(jié) |
地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數(shù) | 數(shù)據(jù)區(qū) | 第二數(shù)據(jù)區(qū) | 第N數(shù)據(jù)區(qū) |
1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) |
寄存器地址 | PLC組態(tài)地址 | 內(nèi)容 | 操作 |
0000H | 40001 | 濕度(單位0.1%RH) | 只讀 |
0001H | 40002 | 溫度(單位0.1℃) | 只讀 |
0005H | 40006 | CO2濃度(單位1ppm) | 只讀 |
0007H | 40008 | 光照度(高字節(jié))(單位1Lux) | 只讀 |
0008H | 40009 | 光照度(低字節(jié))(單位1Lux) | 只讀 |
0100H | 40101 | 設備地址(0-252) | 讀寫 |
0101H | 40102 | 波特率(2400/4800/9600) | 讀寫 |
讀取設備地址 0x01 的CO2 值
問詢幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x05 | 0x00 0x01 | 0x94 | 0x0B |
地址碼 | 功能碼 | 返回有效字節(jié)數(shù) | CO2 值 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x05 0xB4 | 0xBB | 0x63 |
5B4(十六進制)=1460=>CO2=1460ppm
讀取設備地址 0x01 的溫濕度值
問詢幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00,0x00 | 0x00,0x02 | 0xC4 | 0x0B |
地址碼 | 功能碼 | 有效字數(shù) | 濕度值 | 溫度值 | 校驗碼 低位 | 校驗碼 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x02 0x92 | 0xFF 0x9B | 0x5A | 0x3D |
當溫度低于0℃時以補碼形式上傳
FF9B H(十六進制)= -101 =>溫度= -10.1℃
濕度:
292 H(十六進制)=658=>濕度= 65.8%RH
讀取設備地址 0x01 的光照度值
問詢幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x07 | 0x00 0x02 | 0x75 | 0xCA |
地址碼 | 功能碼 | 返回有效字節(jié)數(shù) | 數(shù)據(jù)區(qū) | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x00 0x02 0x06 0xF6 | 0xD8 | 0x15 |
000206F6 H(十六進制) = 132854=>光照度=132854Lux
讀取設備地址 0x01 的CO2、溫濕度及光照度的值
問詢幀
地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數(shù)據(jù)長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x09 | 0x85 | 0xCC |
地址碼 | 功能碼 | 字節(jié)數(shù) | 濕度值 | 溫度值 |
0x01 | 0x03 | 0x12 | 0x02 0xDB | 0x01 0x10 |
6個無用字節(jié) | CO2 | 2個無用字節(jié) | 光照值 | 校驗碼 |
0x00.. | 0x02 0x0A | 0x00 0x00 | 0x00 0x00 0x00 0x69 | 0x43 0x9A |
0110H(十六進制)= 272=>溫度=27.2℃
濕度:
02DBH(十六進制)=731=>濕度=73.1%RH
CO2:
020AH (十六進制)=522=>CO2=522ppm
光照度:
H(十六進制) =105=>光照度=105Lux
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