簡(jiǎn)介與原理

    MP-508C型土壤溫濕度一體傳感器是將土壤濕度和土壤溫度傳感器集于一體，方便同時(shí)測(cè)量土壤墑情、土壤溫度的測(cè)量研究，具有攜帶方便，密封，高精度等優(yōu)點(diǎn)，是土壤墑情，土壤溫度測(cè)量的理想選擇。土壤濕度是采用FDR原理所開(kāi)發(fā)的土壤體積含水量測(cè)量?jī)x器，該設(shè)備除了可直接與控制儀表配套使用外，還可連接各種數(shù)據(jù)采集器、手持終端等。對(duì)于科學(xué)研究或灌溉管理，能通過(guò)傳感器的不銹鋼探針插入土壤表面或土壤剖面來(lái)快速測(cè)量土壤溫濕度，通過(guò)將508C探頭永jiu地埋入地下并連接到一個(gè)數(shù)據(jù)記錄器進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量。

頻域反射法FDR（Frequency Domain Reflectometry）是通過(guò)測(cè)量傳感器在土壤中因介電常數(shù)的變化而引起的頻率變化來(lái)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c土壤含水量對(duì)應(yīng)的電壓或電流關(guān)系來(lái)測(cè)量土壤水分含量的方法。具有測(cè)量精度高、能快速、準(zhǔn)確、連續(xù)定點(diǎn)測(cè)量、無(wú)放射性且不擾動(dòng)土壤等特點(diǎn)。

可廣泛應(yīng)用于土壤墑情監(jiān)測(cè)、節(jié)水灌溉、溫室控制、精細(xì)農(nóng)業(yè)、道路監(jiān)測(cè)、水文氣象等領(lǐng)域，

產(chǎn)品特點(diǎn)：

*熱響應(yīng)時(shí)間少，減小動(dòng)態(tài)誤差；

*直徑小，長(zhǎng)度不受限制； 

*測(cè)量精度高，一致性好；

*進(jìn)口探頭元件，性能可靠穩(wěn)定

技術(shù)參數(shù)

結(jié)    構(gòu)4針式

測(cè)量范圍土溫：-20~80℃  土濕：0~100*（m3/m3）

響應(yīng)時(shí)間＜1s

精度±0.5℃（@25℃）；±2%（@25℃，0-50%/VOL）

輸出信號(hào)RS485 ModbusRTU通訊規(guī)約

工作電壓DC12~24V

工作電流20ma（DC12V）

功    耗DC12V <=0.3W

測(cè)量區(qū)域90%的影響在圍繞中央探針的直徑2.5cm、長(zhǎng)為6cm的圓柱體內(nèi)

密封材質(zhì)ABS

尺    寸133*40mm（針：60mm）

標(biāo)配線長(zhǎng)3米

穩(wěn)定時(shí)間通電后約10秒

防護(hù)等級(jí)IP68

接線定義

輸出電纜線，485輸出傳感器出廠標(biāo)配一條3米四芯電纜，用戶可根據(jù)需要定制適當(dāng)長(zhǎng)度的電纜，電纜規(guī)格為0.2mm2四芯屏蔽電纜，接線顏色定義為：

485輸出顏色定義

紅色電源正極

黑色電源負(fù)極

綠色A

藍(lán)色B

通訊協(xié)議

波特率：9600

數(shù)據(jù)位：8

停止位：1

校驗(yàn)位：無(wú)

1 CRC說(shuō)明：

以下所有說(shuō)明中，MODBUS RTU 協(xié)議中的CRC16兩字節(jié)，按照MODBUS規(guī)定：低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。

以下說(shuō)明中，假定傳感器地址0xFF（傳感器缺省地址為FF）

2 返回錯(cuò)誤碼規(guī)定：    

傳感器對(duì)于錯(cuò)誤指令的接收(包括CRC16效驗(yàn)錯(cuò)誤)，均實(shí)行不返回錯(cuò)誤碼方式。上位機(jī)可在指令發(fā)出100ms后收不到返回?cái)?shù)據(jù)時(shí)認(rèn)為發(fā)出指令失敗，可重新發(fā)送指令。

3 標(biāo)準(zhǔn)MODBUS 寄存器說(shuō)明

    特別注意：MODBUS 命令中寄存器的數(shù)量或長(zhǎng)度一項(xiàng)均為兩字節(jié)16 位為一個(gè)單位（高字節(jié)在前，低字節(jié)在后），而非單字節(jié)8 位為一個(gè)單位。

用戶應(yīng)保證命令中寄存器的地址和數(shù)量這兩項(xiàng)參數(shù)的范圍在本系統(tǒng)規(guī)定范圍之內(nèi)。如果超出范圍，傳感器的輸出結(jié)果將無(wú)法預(yù)測(cè)，用戶應(yīng)在上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)中保證MODBUS 命令符合本手冊(cè)要求

4 輸入寄存器：用功能碼 03 讀

地址操作內(nèi)容備注

0x0001只讀土壤濕度，放大10倍的16進(jìn)制數(shù)，如0x012C表示300/10=30%VOL

0x0002只讀土壤溫度，加20放大100倍的16進(jìn)制數(shù)，如0x1194表示4500/100-20=25.00℃

讀數(shù)據(jù)

設(shè)備地址功能碼起始寄存器地址寄存器個(gè)數(shù)CRC校驗(yàn)

xx0300000002CRCloCRChi

數(shù)據(jù)回復(fù)

設(shè)備地址功能碼數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)

xx030400yyCRCloCRChi

MP508C示例

示例

命令  FF 03 00 00 00 02 D1 D5

回復(fù)  FF 03 04 01 2C(土壤濕度) 11 94(土壤溫度) A1 61

注：指令回復(fù)數(shù)均為16進(jìn)制格式。

04(十進(jìn)制4)為傳感器數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。 A1 61 為CRC校驗(yàn)值。         

2要素?cái)?shù)據(jù)順序：土壤濕度、土壤溫度。

   土壤濕度 =（0x01*256+0x2C）/10 = 30 %VOL

   土壤溫度 =（0x11*256+0x94）/100-20 = 25 ℃

5 寫(xiě)站號(hào)：

設(shè)備地址功能碼起始寄存器地址寄存器個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)

xx10000100010200xxCRCloCRChi（XX=0X01-0XFF）

寫(xiě)寄存器回應(yīng)

設(shè)備地址功能碼起始寄存器地址寄存器個(gè)數(shù)CRC校驗(yàn)

xx1000010001CRCloCRChi

示例

命令00 10 00 01 00 01 02 00 33 EA 04 

回復(fù)00 10 00 01 00 01 51 D8  

讀站號(hào)：（固定命令）

設(shè)備地址功能碼起始寄存器地址寄存器個(gè)數(shù)CRC校驗(yàn)

000300010001CRCloCRChi

站號(hào)回復(fù)

設(shè)備地址功能碼數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)

00030200xxCRCloCRChi（XX=01-ff）

示例

6 讀站號(hào)

命令00 03 00 01 00 01 D4 1B

回復(fù)00 03 02 00 FF C5 C4 

五、安裝說(shuō)明：

1.傳感器的鋼針完全插入被測(cè)土壤中，插入時(shí)不可以搖晃傳感器，以防影響傳感器探針；

2.傳感器平插使用可應(yīng)用于多層觀測(cè)，建立土壤墑情監(jiān)測(cè)站；

3.當(dāng)感覺(jué)土壤中有硬狀物時(shí)，請(qǐng)重新選擇被測(cè)點(diǎn)，以防損壞傳感器探針。

4.不要將探針接入過(guò)硬的土塊中，以免損壞探針；測(cè)量時(shí)，被測(cè)土壤密度應(yīng)盡量均勻；

5.將傳感器移出土壤時(shí)，不可直接拉拽線纜；使用完成后，清洗并擦干探針，以便保持探頭清潔

6. 如果測(cè)量點(diǎn)選擇不當(dāng)，可能導(dǎo)致不可預(yù)計(jì)的測(cè)量誤差（>10% vol）。野蠻安裝，會(huì)導(dǎo)致傳感器件不銹鋼針的折損，影響測(cè)量精度。安裝中必須注意以下數(shù)個(gè)方面：（1）不正?？昭ɑ驓饪?。如果在傳感器的感應(yīng)范圍內(nèi)存在空穴或氣孔將導(dǎo)致測(cè)量誤差，特別是在插拔傳感器時(shí)，必須避免在同一位置重復(fù)操作；（2）安裝角度。在不同的應(yīng)用中，傳感器可以有不同的安裝方式，通常用的有兩種，水平安裝和垂直安裝。水分在土壤介質(zhì)的分布受空間和時(shí)間等諸多因素影響，傳感器的合理安裝方式必須最da程度地消除這些影響。垂直安裝時(shí)傳感器測(cè)量的是近6 cm長(zhǎng)感應(yīng)區(qū)間水分的平均值；（3）采樣點(diǎn)。采樣點(diǎn)的選擇必須仔細(xì)斟酌。除上面談及的兩點(diǎn)外，影響傳感器測(cè)量精度還有其它諸多因素，可以羅列的是：土壤密度和組成的變化、碎石、植物根系、蚯蚓松動(dòng)效應(yīng)、土壤的排水狀態(tài)、土壤表層的水分揮發(fā)等等。

7．由于水源不同，水質(zhì)也會(huì)相應(yīng)變化，將傳感器置于單純水樣品中的測(cè)量電壓輸出值會(huì)在一個(gè)范圍內(nèi)波動(dòng)，此測(cè)量值只能作為參考值使用，不能被用來(lái)判斷傳感器本身的測(cè)量精度。 

質(zhì)保及售后：

保修承諾：產(chǎn)品自交付期起質(zhì)保期為12個(gè)月（因未按照相應(yīng)的技術(shù)要求操作或其他的人為行為導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)生問(wèn)題除外）。

售后承諾：用戶可以通過(guò)電話咨詢有關(guān)技術(shù)問(wèn)題，并得到明確的解決方案。若屬于產(chǎn)品本身質(zhì)量問(wèn)題可返廠維修或更換。