红外二氧化氮模组 传感器 使用说明书 |
JX-NO2-103 |
Ver1.0 |
第1章 产品简介
1.1 产品概述
JX-NO2-103系列是利用非分散性红外线技术(NDIR)测量二氧化氮的一种传感器。
本产品采用进口MEMS红外光源和双通道热释电探测器,对测量和参考信号的处理,并对进行温度补偿,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-NO2-103系列产品采用铝合金方管抛光工艺制作而成。本产品可广泛应用于石油天然气探测、化工气体生产和空气检测过程监控,可安装于化工、煤矿、油田、智能楼宇、声光报警控制器、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 | 0-10000ppm(默认) |
测量分辨率 | 1ppm |
测量精度 | ±5%F.S(25℃) |
响应时间 | < 30s(扩散式),<15s(泵吸式) |
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80℃; |
存储温度 | -20~60℃ |
输出信号 | 0-5V/UART/Modbus(RTU,ASCLL) |
光源红外波段 | 2 -14μm |
线性误差 | ≤2%FS |
输出波动 | ≤0.3%FS |
零点漂移 | ≤0.5%FS(25℃) |
温度对满量程点影响 | ≤0.2%FSper℃ |
温度对零点影响 | ≤0.1%FSper℃ |
1.3 产品规格
型号 | 量程(单位:万ppm) |
JX-NO2-103-1K | 0-1Kppm |
JX-NO2-103-1W | 0-1Wppm |
JX-NO2-103-5W | 0-5Wppm |
1.4 引脚定义
JX-NO2-103系列红外二氧化氮的引脚定义如下表(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:
本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
我司研发的模组通讯分为TTL和Modbus RTU两种通讯方式。其中,模组有两种工作方式,分别为主动上报模式和问询模式,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 TTL通信模式
2.2.1 通信基本参数
参数 | 内容 |
编码 | 8 位二进制 |
数据位 | 8位 |
奇偶校验位 | 无 |
停止位 | 1位 |
错误校准 | CRC冗长循环码 |
波特率 | 9600bps(默认) |
2.2.2 通信命令
(1)主动上报模式
RX(接收)格式如下:
例如:输出4321ppm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ASCLL码形式,会直接显示当前气体浓度数值。
(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 00FB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被动问询模式
返回:xxxxx+ppm(ASCLL码,数值+单位PPM)
或
返回:20 20 3X 3X 3X 20 50 50 4d 0D 0A(ASCLL格式)
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。
2.3 Modbus RTU通信模式
2.3.1 通信基本参数
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 |
2.3.2 寄存器地址
寄存器地址 | PLC组态地址 | 内容 | 操作 |
0006H | 40007 | NO2浓度(单位1ppm) | 只读 |
0100H | 40101 | 设备地址(0-252) | 读写 |
0101H | 40102 | 波特率(2400/4800/9600) | 读写 |
2.3.3 通讯协议示例以及解释
读取模组地址0x01 的气体浓度值:
问询帧(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 | 0x00,0x06 | 0x00,0x02 | 0x24 | 0x0A |
应答帧(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 | 0x00,0x00,0x43,0x21 | 0x5A | 0x3D |
气体浓度值:4321H(十六进制)=17185(十进制)=>气体浓度=17185ppm
修改模组设备地址,格式如下:
问询帧(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 |
应答帧(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。
2.4 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 -5W ppm
0 - 3.3V对应输出0 -5W ppm
电压信号输出范围为:0-5V(默认)
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)传感器应定期校准,校准周期建议不大于12个月。
(5)通入腔体内的被测量气体必须经过灰尘过滤器。
(6)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。