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(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原理所開發(fā)的土壤體積含水量測(cè)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(duì)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(cè)量土壤溫濕度，通過將508C探頭地埋入地下并連接到一個(gè)數(shù)據(jù)記錄器進(jìn)行長時(shí)間的測(cè)量。

頻域反射法FDR（Frequency Domain Reflectometry）是通過測(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~（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(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(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(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)

xx 03 0000 0002 CRCloCRChi

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)

xx 03 04 00yy CRCloCRChi

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?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)長度 數(shù)據(jù) CRC校驗(yàn)

xx 10 0001 0001 02 00xx CRCloCRChi（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(gè)數(shù) CRC校驗(yàn)

xx 10 0001 0001 CRCloCRChi

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)

00 03 0001 0001 CRCloCRChi

站號(hào)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)

00 03 02 00xx CRCloCRChi（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(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。