簡介與原理

    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，方便同時測量土壤墑情、土壤溫度的測量研究，具有攜帶方便，密封，高精度等優(yōu)點(diǎn)，是土壤墑情，土壤溫度測量的理想選擇。土壤濕度是采用FDR原理所開發(fā)的土壤體積含水量測量儀器，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。對于科學(xué)研究或灌溉管理，能通過傳感器的不銹鋼探針插入土壤表面或土壤剖面來快速測量土壤溫濕度，通過將508C探頭永jiu地埋入地下并連接到一個數(shù)據(jù)記錄器進(jìn)行長時間的測量。

頻域反射法FDR（Frequency Domain Reflectometry）是通過測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轉(zhuǎn)變?yōu)榕c土壤含水量對應(yīng)的電壓或電流關(guān)系來測量土壤水分含量的方法。具有測量精度高、能快速、準(zhǔn)確、連續(xù)定點(diǎn)測量、無放射性且不擾動土壤等特點(diǎn)。

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

產(chǎn)品特點(diǎn)：

*熱響應(yīng)時間少，減小動態(tài)誤差；

*直徑小，長度不受限制； 

*測量精度高，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

測量范圍土溫：-20~80℃  土濕：0~100*（m3/m3）

響應(yīng)時間＜1s

精度±0.5℃（@25℃）；±2%（@25℃，0-50%/VOL）

輸出信號RS485 ModbusRTU通訊規(guī)約

工作電壓DC12~24V

工作電流20ma（DC12V）

功    耗DC12V <=0.3W

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

密封材質(zhì)ABS

尺    寸133*40mm（針：60mm）

標(biāo)配線長3米

穩(wěn)定時間通電后約10秒

防護(hù)等級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

1 CRC說明：

以下所有說明中，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。

以下說明中，假定傳感器地址0xFF（傳感器缺省地址為FF）

2 返回錯誤碼規(guī)定：    

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

3 標(biāo)準(zhǔn)MODBUS 寄存器說明

    特別注意：MODBUS 命令中寄存器的數(shù)量或長度一項(xiàng)均為兩字節(jié)16 位為一個單位（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)果將無法預(yù)測，用戶應(yīng)在上位機(jī)軟件設(shè)計中保證MODBUS 命令符合本手冊要求

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)的長度。 A1 61 為CRC校驗(yàn)值。         

2要素數(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 寫站號：

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

xx10000100010200xxCRCloCRChi（XX=0X01-0XFF）

寫寄存器回應(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：（固定命令）

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

000300010001CRCloCRChi

站號回復(fù)

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

00030200xxCRCloCRChi（XX=01-ff）

示例

6 讀站號

命令00 03 00 01 00 01 D4 1B

回復(fù)00 03 02 00 FF C5 C4 

五、安裝說明：

1.傳感器的鋼針完全插入被測土壤中，插入時不可以搖晃傳感器，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，建立土壤墑情監(jiān)測站；

3.當(dāng)感覺土壤中有硬狀物時，請重新選擇被測點(diǎn)，以防損壞傳感器探針。

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

5.將傳感器移出土壤時，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. 如果測量點(diǎn)選擇不當(dāng)，可能導(dǎo)致不可預(yù)計的測量誤差（>10% vol）。野蠻安裝，會導(dǎo)致傳感器件不銹鋼針的折損，影響測量精度。安裝中必須注意以下數(shù)個方面：（1）不正常空穴或氣孔。如果在傳感器的感應(yīng)范圍內(nèi)存在空穴或氣孔將導(dǎo)致測量誤差，特別是在插拔傳感器時，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。垂直安裝時傳感器測量的是近6 cm長感應(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)也會相應(yīng)變化，將傳感器置于單純水樣品中的測量電壓輸出值會在一個范圍內(nèi)波動，此測量值只能作為參考值使用，不能被用來判斷傳感器本身的測量精度。 

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)生問題除外）。

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