红外二氧化碳模组传感器 使用说明书 |
JX-CO2-103 |
Ver1.0 |
第1章 产品简介
1.1 产品概述
JX-CO2-103系列是利用非分散性红外线技术(NDIR)测量二氧化碳的一种传感器,产品分为泵吸式和扩散式。
红外光源发出的红外辐射经过一定浓度待测的气体吸收之后,与气体浓度成正比的光谱强度会发生变化,因此求出光谱光强的变化量就可以反演出待测气体的浓度。红外二氧化碳传感器模组是采用NDIR红外吸收检测原理,将先进光路、精密电路与智能化软件相结合,形成一款通用型红外CO2传感器模组。
本产品采用进口红外光源和双通道热电堆探测器,对测量和参考信号的处理,具有卓越的温度补偿,即使在恶劣的温度和环境条件下,也能获得稳定可靠的测量结果。具有NDIR产品特有的良好选择性,高灵敏度,无氧气依赖性,寿命长等特点。
JX-CO2-103系列产品采用铝合金抛光工艺和制作而成。其中泵吸式模组可广泛应用于医用培养皿、空气检测和化工气体生产过程监控,扩散式模组适用于测量气体泄漏环境;模组可安装于智能楼宇、通风系统、控制器、机器人、汽车等应用场合。
1.2 参数指标
参数 | 技术指标 |
测量范围 | 0-1000000ppm(默认) |
测量分辨率 | 1ppm,0.01% |
测量精度 | ±5%F.S(25℃) |
响应时间 | < 30s (25℃) |
预热时间 | < 1min(25℃) |
达到精度 | < 3min(25℃) |
工作电压 | 9-24V DC |
平均耗电 | <60mA |
工作湿度 | 0~95%RH(非凝露) |
工作温度 | -10~75℃,最高耐温85℃;温度补偿范围:0~50℃,出厂默认 |
存储温度 | -20~70℃ |
光源红外波段 | 0-5μm |
1.3 产品规格
型号 | 量程(单位:万ppm) |
JX-CO2-103-5W | 0-5Wppm |
JX-CO2-103-20W | 0-20Wppm |
JX-CO2-103-50W | 0-50Wppm |
JX-CO2-103-100W | 0-100Wppm |
1.4 引脚定义
JX-CO2-103系列红外二氧化碳的引脚定义如下表(图)所示:
引脚 | 名称 | 备注 |
1 | VCC | 电源9-24V |
2 | GND | 电源地 |
3 | RX | TTL电平信号,3.3V |
4 | TX | TTL电平信号,3.3V |
5 | DA | DA电压信号 |
6 | A | 485_A |
7 | B | 485_B |
引脚示意图
备注:传感器接口为7Pin-1.25mm插座和3个4Pin-2.54mm排座连接。
上图中标注485串口是通过485通讯方式的检测气体浓度值;标注模拟量串口是通过模拟量计算方式检测气体浓度值;标注TTL串口是通过TTL模块检测气体浓度值;上述不同通讯方式检测气体浓度数值的方式,请参考“第二章通讯协议”
1.5 产品外观
下图是产品的外观和结构尺寸图,以及安装孔位,如图所示:
(1) 泵吸式
(2) 扩散式
产品安装固定孔位间距为68mm,孔径为3.5mm
第2章 通信协议
2.1 通信协议
参数 | 内容 |
通讯地址 | 0x01(默认) |
波特率 | 9600(默认) |
数据位 | 8位 |
奇偶校验位 | 无 |
停止位 | 1位 |
模组有两种工作方式,分别为主动上报式和被动应答式,默认工作模式为主动上报模式,在主动上报模式下设备会以间隔1S发送一次当前的浓度值。设备可以通过指令修改为问答式,问答式状态下只有向设备发指令询问,设备才会恢复当前浓度值。
2.2 通信命令
(1)主动上报模式
RX(接收)格式如下:
例如:输出654321ppm格式如下(十六进制):
20 | 20 | 36 | 35 | 34 | 33 | 32 | 31 | 20 | 50 | 50 | 4d | 0D | 0A |
其中0X20为空格的十六进制码,输出以换行符结尾
或:
例如:输出32.1 %格式如下(十六进制):
其中0X20为空格的十六进制码,输出以换行符结尾
注:1.若串口数据显示采用ASCII码形式,会直接显示当前气体浓度数值。
2.单位%为当前气体浓度/100W的百分比,设备出场默认为PPM单位。
(2)设置通讯模式
TX(发送)格式如下:
起始位 | 地址 | 命令字节 | 通讯模式 | -- | -- | -- | -- | 校验和 |
0xFF | 0x01 | 0x03 | 0x** | 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0** |
RX(接收)格式如下:
起始位 | 地址 | 命令字节 | 状态 | -- | -- | -- | -- | 校验和 |
0xFF | 0x01 | 0x03 | 0x** | 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0** |
发送:FF 01 030100 00 00 00 FC可以切换为主动上报
返回:FF 01 03010100 00 00 FB代表设置成功
发送:FF 01 030200 00 00 00 FB为关闭主动上报
返回:FF 01 03020100 00 00 FA代表设置成功
发送:FF 01 03030100 00 00 F9被动问询PPM模式
返回:xxxxx+ppm(ASCII码,数值+单位PPM)
发送:FF 01 03030200 00 00 F8被动问询%模式
返回:xx.x+%(ASCII码,数值+单位%)
其中通讯模式:0x01代表主动上报,0x02代表关闭主动上报,0x03代表被动问询;
返回指令里状态0x00表示失败,0x01表示成功。
(3)主动问询模式
读取模组地址0x01 的气体浓度值,格式如下:
TX(发送):
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00,0x05 | 0x00,0x02 | 0xD4 | 0x0A |
RX(接收):
地址码 | 功能码 | 有效字节 | 气体浓度值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x00,0x05,0x43,0x21 | 0x5A | 0x3D |
气体浓度值:54321H(十六进制)=344865(十进制)=>气体浓度=344865ppm
修改模组设备地址,格式如下:
TX(发送):
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x01,0x00 | 0x00,0x02 | 0x09 | 0xF7 |
RX(接收):
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x01,0x00 | 0x00,0x02 | 0x09 | 0xF7 |
发送:0106 01 00 000209 F7 将模组地址01改成02。
修改模组波特率,格式如下:
TX(发送):
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x01,0x01 | 0x00,0x01 | 0x18 | 0x36 |
RX(接收):
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x01,0x01 | 0x00,0x01 | 0x18 | 0x36 |
发送:0106 01 0100 0118 36模组波特率9600改成4800。
其中数据长度0x00,0x00代表2400,0x00,0x01代表4800,0x00,0x02代表9600。
2.3 DA输出(模拟电压信号)
可根据客户需求定制电压输出范围和对应量程
例如:0.4 - 2V对应输出0 - 20W ppm
0 - 3.3V对应输出0 - 50W ppm
电压信号输出范围为:0-5V
第3章 附录
3.1 使用注意事项
(1)在传感器的焊接、安装、使用等过程中应避免其合金管腔体承受任何方向的压力。
(2)传感器如需放置于狭小空间,避免与其他带电器件接触,防止静电损坏红外探测器。
(3)传感器应远离热源,并避其他热辐射。
(4)通入腔体内的被测量气体必须经过灰尘过滤器。
(5)为保证传感器能够正常工作,供电电压须保持在 9V-24V DC 范围中,供电电流须不低于 150mA,不在此范围内,可能会传感器故障,传感器输出浓度偏低或传感器不能正常工作。
(6)扩散式模组上防水透气膜禁止破坏或者撕毁
3.2 质保与售后
质保条款遵循售后条款,对于传感器主机电路部分质保两年,气敏类探头质保一年,配件(外壳/插头/线缆等)质保三个月。