MP-508C土壤温湿度传感器

简介与原理

    MP-508C型土壤温湿度一体传感器是将土壤湿度和土壤温度传感器集于一体，方便同时测量土壤墒情、土壤温度的测量研究，具有携带方便，密封，高精度等优点，是土壤墒情，土壤温度测量的理想选择。土壤湿度是采用FDR原理所开发的土壤体积含水量测量仪器，该设备除了可直接与控制仪表配套使用外，还可连接各种数据采集器、手持终端等。对于科学研究或灌溉管理，能通过传感器的不锈钢探针插入土壤表面或土壤剖面来快速测量土壤温湿度，通过将508C探头永久地埋入地下并连接到一个数据记录器进行长时间的测量。

频域反射法FDR（Frequency Domain Reflectometry）是通过测量传感器在土壤中因介电常数的变化而引起的频率变化来转变为与土壤含水量对应的电压或电流关系来测量土壤水分含量的方法。具有测量精度高、能快速、准确、连续定点测量、无放射性且不扰动土壤等特点。

可广泛应用于土壤墒情监测、节水灌溉、温室控制、精细农业、道路监测、水文气象等领域，

产品特点：

*热响应时间少，减小动态误差；

*直径小，长度不受限制； 

*测量精度高，一致性好；

*进口探头元件，性能可靠稳定

技术参数

结    构4针式

测量范围土温：-20~80℃  土湿：0~100%（m3/m3）

响应时间＜1s

精度±0.5℃（@25℃）；±2%（@25℃，0-50%/VOL）

输出信号RS485 ModbusRTU通讯规约

工作电压DC12~24V

工作电流20ma（DC12V）

功    耗DC12V <=0.3W

测量区域90%的影响在围绕中央探针的直径2.5cm、长为6cm的圆柱体内

密封材质ABS

尺    寸133*40mm（针：60mm）

标配线长3米

稳定时间通电后约10秒

防护等级IP68

接线定义

输出电缆线，485输出传感器出厂标配一条3米四芯电缆，用户可根据需要定制适当长度的电缆，电缆规格为0.2mm²四芯屏蔽电缆，接线颜色定义为：

485输出颜色定义

红色电源正极

黑色电源负极

绿色A

蓝色B

通讯协议

波特率：9600

数据位：8

停止位：1

校验位：无

1 CRC说明：

以下所有说明中，MODBUS RTU 协议中的CRC16两字节，按照MODBUS规定：低字节在前，高字节在后。

以下说明中，假定传感器地址0xFF（传感器缺省地址为FF）

2 返回错误码规定：    

传感器对于错误指令的接收(包括CRC16效验错误)，均实行不返回错误码方式。上位机可在指令发出100ms后收不到返回数据时认为发出指令失败，可重新发送指令。

3 标准MODBUS 寄存器说明

    特别注意：MODBUS 命令中寄存器的数量或长度一项均为两字节16 位为一个单位（高字节在前，低字节在后），而非单字节8 位为一个单位。

用户应保证命令中寄存器的地址和数量这两项参数的范围在本系统规定范围之内。如果超出范围，传感器的输出结果将无法预测，用户应在上位机软件设计中保证MODBUS 命令符合本手册要求

4 输入寄存器：用功能码 03 读

地址操作内容备注

0x0001只读土壤湿度，放大10倍的16进制数，如0x012C表示300/10=30%VOL

0x0002只读土壤温度，加20放大100倍的16进制数，如0x1194表示4500/100-20=25.00℃

读数据

设备地址功能码起始寄存器地址寄存器个数CRC校验

xx0300000002CRCloCRChi

数据回复

设备地址功能码数据长度数据CRC校验

xx030400yyCRCloCRChi

MP508C示例

示例

命令  FF 03 00 00 00 02 D1 D5

回复  FF 03 04 01 2C(土壤湿度) 11 94(土壤温度) A1 61

注：指令回复数均为16进制格式。

04(十进制4)为传感器数据的长度。 A1 61 为CRC校验值。         

2要素数据顺序：土壤湿度、土壤温度。

   土壤湿度 =（0x01*256+0x2C）/10 = 30 %VOL

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

5 写站号：

设备地址功能码起始寄存器地址寄存器个数数据长度数据CRC校验

xx10000100010200xxCRCloCRChi（XX=0X01-0XFF）

写寄存器回应

设备地址功能码起始寄存器地址寄存器个数CRC校验

xx1000010001CRCloCRChi

示例

命令00 10 00 01 00 01 02 00 33 EA 04 

回复00 10 00 01 00 01 51 D8  

读站号：（固定命令）

设备地址功能码起始寄存器地址寄存器个数CRC校验

000300010001CRCloCRChi

站号回复

设备地址功能码数据长度数据CRC校验

00030200xxCRCloCRChi（XX=01-ff）

示例

6 读站号

命令00 03 00 01 00 01 D4 1B

回复00 03 02 00 FF C5 C4 

尺寸图

五、安装说明：

1.传感器的钢针完全插入被测土壤中，插入时不可以摇晃传感器，以防影响传感器探针；

2.传感器平插使用可应用于多层观测，建立土壤墒情监测站；

3.当感觉土壤中有硬状物时，请重新选择被测点，以防损坏传感器探针。

4.不要将探针接入过硬的土块中，以免损坏探针；测量时，被测土壤密度应尽量均匀；

5.将传感器移出土壤时，不可直接拉拽线缆；使用完成后，清洗并擦干探针，以便保持探头清洁

6. 如果测量点选择不当，可能导致不可预计的测量误差（>10% vol）。野蛮安装，会导致传感器件不锈钢针的折损，影响测量精度。安装中必须注意以下数个方面：（1）不正常空穴或气孔。如果在传感器的感应范围内存在空穴或气孔将导致测量误差，特别是在插拔传感器时，必须避免在同一位置重复操作；（2）安装角度。在不同的应用中，传感器可以有不同的安装方式，通常用的有两种，水平安装和垂直安装。水分在土壤介质的分布受空间和时间等诸多因素影响，传感器的合理安装方式必须最大程度地消除这些影响。垂直安装时传感器测量的是近6 cm长感应区间水分的平均值；（3）采样点。采样点的选择必须仔细斟酌。除上面谈及的两点外，影响传感器测量精度还有其它诸多因素，可以罗列的是：土壤密度和组成的变化、碎石、植物根系、蚯蚓松动效应、土壤的排水状态、土壤表层的水分挥发等等。

7．由于水源不同，水质也会相应变化，将传感器置于单纯水样品中的测量电压输出值会在一个范围内波动，此测量值只能作为参考值使用，不能被用来判断传感器本身的测量精度。 

质保及售后：

保修承诺：产品自交付期起质保期为12个月（因未按照相应的技术要求操作或其他的人为行为导致产品发生问题除外）。

售后承诺：用户可以通过电话咨询有关技术问题，并得到明确的解决方案。若属于产品本身质量问题可返厂维修或更换。